論文の概要: Tilted Material in an Optical Cavity: Light-Matter Moiré Effect and Coherent Frequency Conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11237v1
- Date: Fri, 15 Aug 2025 05:55:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-18 14:51:23.757035
- Title: Tilted Material in an Optical Cavity: Light-Matter Moiré Effect and Coherent Frequency Conversion
- Title（参考訳）: 光キャビティ内におけるティルト材料:光マターモアレ効果とコヒーレント周波数変換
- Authors: Arshath Manjalingal, Saeed Rahmanian Koshkaki, Logan Blackham, Arkajit Mandal,
- Abstract要約: 平面光学キャビティ内に2次元材料が傾いているときに発生する光物質モア効果(LMME)を理論的に導入し,その特徴付けを行う。
この幾何学的傾きは, 偏光子分散と平らなバンドの変位したレプリカを生じる光物質結合において, 創発的な周期性をもたらすことを示す。
その結果,LMMEは偏光子バンド構造,フラットバンドの生成,および偏光子ベースの量子デバイス開発に関連するコヒーレント周波数変換を行うための新しいプラットフォームとして確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Exciton-polaritons formed inside optical cavities offer a highly tunable platform for exploring novel quantum phenomena. Here, we introduce and theoretically characterize a light-matter moir\'e effect (LMME) that arises when a 2D material is tilted inside a planar optical cavity, in contrast to stacking multiple layers at a twist angle as is done in forming 2D moir\'e hetero-structures. We show that this geometric tilt produces emergent periodicity in the light-matter coupling, yielding displaced replicas of the polariton dispersion and flat bands near the Brillouin-zone center. Through time-dependent quantum dynamical simulations, we demonstrate that LMME enables coherent frequency conversion and remains robust against phonon-induced decoherence. Our findings establish LMME as a new platform for engineering polariton band structures, the generation of flat bands and performing coherent frequency conversion relevant for developing polariton-based quantum devices.
- Abstract（参考訳）: 光学キャビティの内部で形成されるエクシトン偏光子は、新しい量子現象を探索するための高度に調整可能なプラットフォームを提供する。
ここでは,平面光学キャビティ内で2次元材料が傾斜した時に発生する光物質モア効果(LMME)を理論的に解析し,複数の層をツイスト角度で積み重ねて2次元モア効果を形成するのとは対照的に特徴付ける。
この幾何学的傾きは、光物質結合において創発的な周期性をもたらし、ブリルアン・ゾーン中心付近の偏光子分散と平らなバンドの変位したレプリカが得られることを示す。
時間依存量子力学シミュレーションにより、LMMEはコヒーレント周波数変換が可能であり、フォノン誘起デコヒーレンスに対して頑健であることを示す。
その結果,LMMEは偏光子バンド構造,フラットバンドの生成,および偏光子ベースの量子デバイス開発に関連するコヒーレント周波数変換を行うための新しいプラットフォームとして確立された。
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