用于处理任意材料结构中光-物质相互作用的累积量展开方法
量子物理
2020-01-22 v2
摘要
量子发射体与纳米光子结构受限电磁模式的强耦合可用于改变材料的光学、化学和输运性质，为此现象已有大量理论努力以增进理解。然而，对物质和光的完整理论描述是一项极具挑战的任务。典型的理论方法通过将光子环境简化描述为单模或少数模式来简化的描述。尽管该近似在某些情况下准确，但在复杂环境（如等离激元纳米腔内）会严重失效，必须充分考虑电磁环境。这需要对连续玻色模式的量子描述，该问题在计算上十分困难。我们在此研究一种折中方案，以适中计算成本考虑光的量子特性。为此，我们聚焦于与任意光子谱密度相互作用的量子发射体，并将累积量或簇展开方法应用于海森堡运动方程至一阶、二阶和三阶。我们通过与特定情形的精确解比较来基准测试该方法，并表明其能在许多参数范围内准确表示动力学。
引用
@article{arxiv.1911.07037,
title = {Cumulant expansion for the treatment of light-matter interactions in arbitrary material structures},
author = {M. Sánchez-Barquilla and R. E. F. Silva and J. Feist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07037},
year = {2020}
}