論文の概要: Hidden optical nonlinearities in linear spectra of quantum emitter arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.25010v1
• Date: Mon, 27 Apr 2026 21:22:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-29 16:49:17.606085
• Title: Hidden optical nonlinearities in linear spectra of quantum emitter arrays
• Title（参考訳）: 量子エミッタアレイの線形スペクトルにおける隠れ光非線形性
• Authors: Sricharan Raghavan-Chitra, Arghadip Koner, Joel Yuen-Zhou,
• Abstract要約: 本研究では,エミッタ-エミッタ相互作用により,アレイの線形応答に個々のエミッタの非線形性が現れることを示す。 ラマン型非調和性のチューニングはスペクトル特性の体系的な制御を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical optical frameworks such as the discrete dipole approximation (DDA) assume that the linear spectrum of coupled quantum emitters can be computed solely from the linear susceptibilities of individual constituents. However, recent polariton studies show that cavity linear response can encode nonlinear optical susceptibilities. Here, we demonstrate that this phenomenon is more general: emitter-emitter interactions allow nonlinearities of individual emitters to emerge in the linear response of arrays, without cavities or permutational symmetry. To illustrate this phenomenon, we show linear spectra for coupled heterodimers and linear chains, and demonstrate that Raman features of individual monomers show up as vibrational sidebands of collective resonances. Moreover, tuning Raman-type anharmonicities enables systematic control of spectral features, establishing a genuine quantum optical effect in molecular aggregates and quantum emitter arrays, which goes beyond mean-field descriptions in light-matter interactions.
• Abstract（参考訳）: 離散双極子近似(DDA)のような古典的な光学的枠組みは、結合量子エミッタの線形スペクトルは個々の成分の線形感受性からのみ計算できると仮定する。 しかし、最近の偏光子研究により、空洞線形応答は非線形光学的感受性を符号化できることが示されている。 ここでは、この現象がより一般的であることを示す:エミッタ-エミッタ相互作用により、個々のエミッタの非線形性は、キャビティや置換対称性なしで、配列の線形応答に現れる。 この現象を説明するために、結合ヘテロ二量体と線形鎖の線形スペクトルを示し、個々のモノマーのラマン特性が集団共鳴の振動側バンドとして現れることを示した。 さらに、ラマン型非調和性のチューニングによりスペクトル特性の体系的な制御が可能となり、分子集合や量子エミッタアレイにおける真の量子光学効果が確立される。

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