多模腔中极化子动力学特征表征（第二部分）：由光子损耗驱动的相干-非相干转变
量子物理
2025-07-29 v1 化学物理
摘要
受最新光学成像技术追踪光腔中波包传播的推动，我们系统地探讨了具有可调衰减的多模腔模型中的非厄米特极化子动力学。该模型的复特征谱允许我们预测由光子损耗引起的非相干-相干转变，这定义了共振处的异常点，并随波矢偏离共振而解析地演化。结果得到的色散关系、群速度和松弛速率显示出显著特征，包括曲线交叉、能级排斥、转头、分叉和共聚合，随着衰减率跨越关键转变或波矢跨越共振。通过谱特征表征，导致非厄米特波包动力学中出现惊人现象：(i) 在关键转变处实现最大 population 松弛速率；(ii) 中心质量运动中的反向传播；(iii) 球形向扩散转变；(iv) 极化子波包位移和宽度的收缩。这些动力学特征在由光子衰减率和波矢张成的二维相图中，呈现出上极化子（UP）分支与下极化子（LP）分支之间的互补对称性。因此，复谱特征表征与非厄米特波包传播的结合，将光子衰减率确立为极化子传输的强大控制参数，揭示了有损腔室中的底层对称性，并为纳入其他耗散机制奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2507.19671,
title = {Characterization of Polariton Dynamics in a Multimode Cavity (II): Coherent-Incoherent Transition Driven by Photon Loss},
author = {Md Qutubuddin and Ilia Tutunnikov and Jianshu Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19671},
year = {2025}
}