基于准正则模的有损纳米结构中涨落-耗散定理与基本光子对易关系
介观与纳米尺度物理
2020-09-01 v2 量子物理
摘要
我们在介电介质背景下,针对吸收且色散的空间非均匀介质,给出了格林函数量子化方法的理论与形式化见解。我们证明了一个基本的格林函数恒等式(例如出现在电磁场基本对易关系中)在非吸收介质的极限下同样成立。我们还展示了在使用更形式化的格林函数量子化方法时,无吸收构型中零点场涨落如何产生一个非零的表面项。我们将所提方法应用于近期发展的利用准正则模进行光子量子化的理论 [Franke 等, Phys. Rev. Lett. 122, 213901 (2019)],该理论针对嵌入无损耗背景介质中的有限纳米结构。我们讨论了准正则模算符对易关系在严格介电极限下的形式,并给出了获得它们的不同方法,这些方法与非吸收但开放谐振腔的辐射损耗相关。我们展示了一个全三维光子晶体梁腔的示例计算,包括无损耗极限,其支持单一准正则模,并讨论了在阻尼趋于零(无材料损耗且无辐射损耗)时对易关系的极限。
引用
@article{arxiv.2006.09078,
title = {Fluctuation-dissipation theorem and fundamental photon commutation relations in lossy nanostructures using quasinormal modes},
author = {Sebastian Franke and Juanjuan Ren and Stephen Hughes and Marten Richter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09078},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 4 figures