論文の概要: Formation of Cavity-Polaritons via High-Order Van Hove Singularities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.15849v1
• Date: Fri, 19 Sep 2025 10:34:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-22 18:18:11.130301
• Title: Formation of Cavity-Polaritons via High-Order Van Hove Singularities
• Title（参考訳）: 高次ファンホーブ特異性によるキャビティポラリトンの形成
• Authors: Igor Gianardi, Michele Pini, Francesco Piazza,
• Abstract要約: 絶縁相の粒子ホール励起とキャビティ光子をサブギャップ周波数でハイブリダイズすることによって形成される偏光子 本稿では、高次ヴァンホーブ特異点を実装するために、ギャップの周りの帯域の非放物運動量分散を提案する。 本研究は, ギャップエッジにおけるバンドエンジニアリングを, 量子非線形光学における偏光子制御の有望な経路として同定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider polaritons formed by hybridizing particle-hole excitations of an insulating phase with a cavity photon at sub-gap frequencies, where absorption is suppressed. The strength of the hybridization is driven by the Van Hove singularity in the JDOS at the band gap: the stronger the singularity, the more a photon is hybridized with the interband transitions. In order to increase the singularity and thus the polariton hybridization without absorption, we propose to engineer a non-parabolic momentum dispersion of the bands around the gap in order to implement a high-order Van Hove singularity (HOVHS) in the JDOS. Ultracold atoms in tunable optical lattices are an ideal platform to engineer two-dimensional gapped phases with non-trivial band dispersions at the gap. Moreover, the intrinsic non-interacting nature of polarized fermionic atoms prevents the emergence of sub-gap excitations, which are common in solid-state systems and could otherwise spoil the absence of absorption below the gap. Our findings identify band-engineering at the gap edge as a promising route for polariton control with applications in quantum-nonlinear optics.
• Abstract（参考訳）: 絶縁相の粒子-ホール励起とキャビティ光子をサブギャップ周波数でハイブリダイズすることで生成する偏光子について検討した。 ハイブリッド化の強さは、バンドギャップにおけるJDOSのファン・ホーブ特異点によって駆動される: 特異点が強くなればなるほど、光子はバンド間の遷移とハイブリダイゼーションされる。 JDOSにおいて高次バンホーブ特異点(HOVHS)を実装するために,帯域のギャップ周辺における非放物運動量分散を設計することを提案する。 波長可変光格子中の超低温原子は、そのギャップに非自明なバンド分散を持つ2次元ギャップ位相を設計するための理想的なプラットフォームである。 さらに、偏極性フェルミオン原子の固有の非相互作用の性質は、固体系で一般的なサブギャップ励起の出現を防ぎ、それ以外はギャップの下の吸収の欠如を損なう可能性がある。 本研究は, ギャップエッジにおけるバンドエンジニアリングを, 量子非線形光学における偏光子制御の有望な経路として同定した。

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