論文の概要: Bistability of Exciton-Photon Microcavities in the Ultrastrong-Coupling Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.20688v1
• Date: Wed, 22 Jul 2026 19:39:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.209234
• Title: Bistability of Exciton-Photon Microcavities in the Ultrastrong-Coupling Regime
• Title（参考訳）: 超強結合レジームにおけるエキシトン-光子マイクロキャビティの安定性
• Abstract要約: 超強結合系におけるKerr非線形性とコヒーレントに駆動される励起子-光子マイクロキャビティについて検討した。 結果として生じる不安定性は,強い結合体制における安定性と質的に類似していることが示される。
• 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 a coherently driven exciton--photon microcavity with Kerr nonlinearity in the ultrastrong-coupling regime. When the lower and upper polariton branches are well separated in energy, the full Hopfield--Rabi--Kerr model reduces to an effective single-mode description of the lower polariton. We analyze the stability of the lower-polariton steady states. We show that the resulting bistability is qualitatively similar to that in the strong-coupling regime. However, in the ultrastrong-coupling regime counter-rotating processes and the diamagnetic $A^{2}$ term renormalize the polariton spectrum and composition, changing the effective detuning $\tildeΔ_{1}$ and nonlinearity $U_{\mathrm{LP}}$ $g$-dependency beyond the strong-coupling (RWA) picture. As a result, although the semiclassical bistability criterion keeps its standard Kerr--oscillator form, the turning points and hysteresis window are shifted relative to the strong-coupling prediction.
• Abstract（参考訳）: 超強結合系におけるKerr非線形性とコヒーレントに駆動される励起子-光子マイクロキャビティについて検討した。 下方偏光子枝と上方偏光子枝がエネルギーで十分に分離されている場合、ホップフィールド-ラビ-ケラー模型は、下方偏光子の効果的な単一モード記述に還元される。 我々は、低ポラリトン定常状態の安定性を分析する。 結果として生じる不安定性は,強い結合体制における安定性と質的に類似していることが示される。 しかし、超強結合状態の反ローテーション過程や反磁性の$A^{2}$項は偏光子スペクトルと組成を再正規化し、強いカップリング(RWA)の図を超えて$\tildeΔ_{1}$および非線形性$U_{\mathrm{LP}}$$$g$-dependencyを変化させる。 その結果、半古典的安定性基準は標準のKerr-oscillator形式を維持しているが、回転点とヒステリシスウィンドウは強い結合予測に対してシフトする。

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