論文の概要: Super-Poissonian Squeezed Light in the Ground State of Strongly Coupled Light-matter Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18242v1
- Date: Sat, 20 Dec 2025 06:54:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.24798
- Title: Super-Poissonian Squeezed Light in the Ground State of Strongly Coupled Light-matter Systems
- Title（参考訳）: 強結合型光物質系の基底状態における超ポアソニアンスクイーズ光
- Authors: Cankut Tasci, Mohammad Hassan, Leon Orlov-Sullivan, Leonardo A. Cunha, Johannes Flick,
- Abstract要約: 我々は、光子数ゆらぎ、二階相関、二次分散を含む基底状態のフォトニック観測値を計算する。
強い結合状態における光-物質相互作用から生じるスキューズと超ポアソニアン光子統計を見いだす。
この結果から,強い結合分子系における量子光学特性の連続的な記述には,多体,電子-光子,多光子相関の完全な階層化が不可欠であることが示唆された。
- 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: Strong light-matter coupling enables hybrid states in which photonic and electronic degrees of freedom become correlated even in the ground state. While many-body effects in long-range dispersion interactions are known to reshape electronic properties under such conditions, their impact on quantum-optical observables remains largely unexplored. Here, we address this problem using quantum electrodynamical density-functional theory (QEDFT) combined with the recently developed photon-many-body dispersion (pMBD) functional, which can capture higher-order electron-photon correlations and multi-photon processes. We compute ground-state photonic observables including photon number fluctuations, second-order correlations, and quadrature variances, and find squeezing and super-Poissonian photon statistics emerging from light-matter interactions in the strong coupling regime. Our results demonstrate that capturing the full hierarchy of many-body, electron-photon and multi-photon correlations is essential for a consistent description of quantum-optical properties in strongly coupled molecular systems, establishing QEDFT as a first-principles framework for predicting nonclassical photonic features in the ground state of complex systems.
- Abstract（参考訳）: 強い光・物質結合は、基底状態においてもフォトニックと電子自由度が相関するハイブリッド状態を可能にする。
長距離分散相互作用における多体効果は、そのような条件下で電子特性を再形成することが知られているが、量子光学オブザーバブルへの影響はほとんど未解明のままである。
本稿では、近年開発された光子多体分散(pMBD)関数と組み合わせ、高次電子-光子相関と多光子過程を捉える量子電気力学密度汎関数理論(QEDFT)を用いてこの問題に対処する。
我々は,光子数ゆらぎ,二階相関,二次分散を含む基底状態光子観測値の計算を行い,強結合系における光-物質相互作用から生じるスケズおよび超ポアソン光子統計を求める。
以上の結果から,多体,電子-光子,多光子の相関関係の完全な階層化は,強結合分子系における量子光学特性の一貫した記述に不可欠であることが示され,QEDFTは複素系の基底状態における非古典的フォトニック特性を予測するための第一原理フレームワークとして確立された。
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