声子环境对非线性量子点腔量子电动力学的影响。II. 解析方法
介观与纳米尺度物理
2023-06-30 v1
摘要
在量子强耦合 regime 下，声子对量子点-腔系统非线性光学响应的影响可通过完全解析处理来考量，前提是激子-声子动力学远快于激子-腔动力学。涉及嵌入光学微腔中的半导体量子点的现代实验通常满足该准则。我们发现，在相对较小的激子-腔耦合下，声子效应主要集中在激子频率的极化子位移以及激子-腔耦合按黄-里斯因子的减小。我们将该结果推广到任意光学非线性，并在宽温度范围内与精确解表现出良好一致。这一推广可触及Jaynes-Cummings阶梯的更高层级，而精确数值方法在那里不切实际甚至不可能。在较大耦合强度和低温下，我们的近似也与精确解吻合良好，这使其成为处理非线性光学系统相干动力学中声子贡献的极有用工具。我们以二维谱的形式展示了三阶光学极化随观测时间和激发脉冲间延迟时间变化的结果。这些谱提供了关于激子与腔模之间相干耦合的有用信息。所述解析方法还与另一种有用的近似（具有矩阵乘积形式，是短声子记忆时间极限下渐近精确解的特殊情形）进行了比较。
引用
@article{arxiv.2306.16579,
title = {Impact of the phonon environment on the nonlinear quantum-dot cavity QED. II. Analytical approach},
author = {L. S. Sirkina and E. A. Muljarov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16579},
year = {2023}
}