論文の概要: Spontaneous emission from driven polar quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18763v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 19:16:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-22 22:41:49.449152
• Title: Spontaneous emission from driven polar quantum systems
• Title（参考訳）: 駆動極性量子系からの自然放出
• Authors: Piotr Gładysz, Karolina Słowik, Francesco V. Pepe,
• Abstract要約: 本研究では, 破壊反転対称性に支配される極性2レベル系の自発放射過程について検討する。 この結果から, 崩壊力学と放射カスケードを定性的に変化させることが示唆された。 彼らは、標準反転対称設定を超えた自然発光を制御するためのプラットフォームとして、駆動極性量子系を確立した。
• 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 investigate spontaneous radiative processes in a driven polar two-level system whose interaction with the laser field is dominated by broken inversion symmetry rather than by the usual transition dipole coupling. Using a polaron transformation, we derive the dressed eigenstates of the atom-laser system and show that their longitudinal coupling reshapes the spectrum into two displaced harmonic ladders. We then analyze spontaneous transitions induced by a bosonic reservoir, and obtain transition rates that depend on both the laser parameters and the overlap between displaced field states. In the few-photon regime, we identify conditions under which spontaneous emission from the excited state can be strongly suppressed, thereby extending its lifetime, as well as regimes where the ladder structure enables spontaneous absorption from the ground state. In the semiclassical limit of a strong coherent drive, we derive compact analytical expressions for the total transition rates and show that they are governed by Bessel-function weights associated with multiphoton channels. Our results show how broken inversion symmetry qualitatively modifies decay dynamics and radiative cascades, and they establish driven polar quantum systems as a platform for controlling spontaneous light emission beyond the standard inversion-symmetric setting.
• Abstract（参考訳）: レーザー場との相互作用が通常の遷移双極子カップリングよりも破壊的反転対称性に支配される駆動極性2レベル系の自発放射過程について検討する。 ポーラロン変換を用いて、原子レーザー系の着飾った固有状態を導出し、それらの長手結合がスペクトルを2つの変位した高調波はしごに再結合させることを示す。 次に, ボソニック貯留層によって誘起される自然遷移を分析し, レーザパラメータと変位場状態の重なりに依存する遷移速度を求める。 少数の光子系では、励起状態からの自然放出を強く抑制し、寿命を延長する条件と、はしご構造が基底状態からの自然吸収を可能にする条件を同定する。 強コヒーレントドライブの半古典的極限において、全遷移率のコンパクトな解析式を導出し、それらが多光子チャネルに付随するベッセル関数の重みによって支配されていることを示す。 これらの結果から, 崩壊力学と放射カスケードを定性的に変化させることで, 標準逆対称条件を超えて自然発光を制御するためのプラットフォームとして, 極性量子系を構築した。

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