論文の概要: Single plasmon transport in one dimensional nanowire
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.09523v1
- Date: Mon, 08 Jun 2026 14:10:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-09 14:42:07.178277
- Title: Single plasmon transport in one dimensional nanowire
- Title（参考訳）: 一次元ナノワイヤにおける単一プラズモン輸送
- Authors: A. A. Dıaz-Valles, B. Rousseaux, S. Guérin, H. Jauslin, A. Leray, G. Colas des Francs,
- Abstract要約: 一次元ナノワイヤにおける単一プラズモン輸送の統一的理論的枠組みを導入する。
5個のプラズモン変調で最適化された位置決めは2%の透過率が得られることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a unified theoretical framework for single-plasmon transport in one-dimensional nanowires, bridging the quantized electromagnetic Green's tensor formalism with effective non-Hermitian Hamiltonian models. This approach naturally incorporates propagating surface plasmon polaritons, high-order modes dissipative channels, and intrinsic losses. We investigate both the stationary regime and the spatio-temporal dynamics of a single-plasmon pulse travelling through an atomic chain coupled to a dispersive nanowire. We analyze modal contributions to reflection and transmission spectra for quantum emitter coupled to a silver nanowire, a configuration proposed as a single-plasmon transistor, and we demonstrate that optimized multi-emitter systems offer significant advantages. In case of one quantum emitter coupled to a silver nanowire at telecom wavelengths, we predict a single-plasmon transmittivity down to 7\% under realistic conditions, and an atomic qubit population of 12\%. Extension to multi-emitter systems using a Löwdin orthogonalization procedure enables a consistent treatment of collective interactions. We show that optimized positioning with just five emitters enhances plasmon modulation, achieving a transmittivity of 2\% but also reduces coupling losses to one-third compared to the single-emitter case. Our results establish a robust foundation for analyzing and designing plasmonic waveguide quantum electrodynamics systems.
- Abstract（参考訳）: 一次元ナノワイヤにおける単一プラズモン輸送の統一理論フレームワークを導入し、量子化された電磁グリーンのテンソル形式を有効非エルミート・ハミルトンモデルでブリッジする。
このアプローチには自然に表面プラズモン偏光子、高次モードの散逸チャネル、本質的な損失が組み込まれている。
分散ナノワイヤに結合した原子鎖を通過する単一プラズモンパルスの定常状態と時空間ダイナミクスについて検討した。
我々は、単一プラズモントランジスタとして提案される構成である銀ナノワイヤに結合した量子エミッタの反射スペクトルと透過スペクトルに対するモード寄与を分析し、最適化されたマルチエミッタ系が大きな利点をもたらすことを示した。
テレコム波長で銀ナノワイヤに結合した1つの量子エミッタの場合、現実的な条件下では、単一プラズモンの透過率を7\%まで、原子量子ビットの人口を12\%まで予測する。
Löwdin直交化法を用いたマルチエミッタ系への拡張は、集団相互作用の一貫した処理を可能にする。
5個のエミッタで最適化された位置決めはプラズモン変調を促進させ, 透過率2\%を達成するとともに, 単一エミッタの場合に比べて結合損失を3分の1まで低減することを示した。
本研究は、プラズモン導波路量子電磁力学系の解析と設計のための堅牢な基盤を確立した。
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