Epsilon 近零纳腔体的非线性量子电动力学
光学
2025-11-03 v3
摘要
我们研究了 Epsilon 近零（ENZ）亚波长纳腔体的单光子非线性折射率变化和频率位移。我们在严格的量子 Langevin 噪声框架中应用 Green 标量方法，对具有因果色散的真实 ENZ 材料进行分析，并推导了具有球形几何结构的腔体的闭式解析解。通过采用用于分析具有单光子 Kerr 型非线性的完全非微扰方法，实现了上述结果。通过 established 的准本征模展开方法对解析结果进行数值验证，并扩展至可通过最先进电子光刻实现的非球形纳腔体几何结构。我们的发现为理解具有损耗的 Kerr 型 ENZ 纳米结构中的单光子非线性光学效应提供了严格的基准，对 emerging quantum technology 应用具有重要意义，包括单光子不可消除检测、量子感测以及由纳米尺度增强的光阻带效应驱动的受控量子门操作。
引用
@article{arxiv.2412.20197,
title = {Nonlinear Quantum Electrodynamics of Epsilon-Near-Zero Nanocavities},
author = {Luca Dal Negro and Riccardo Franchi and Marco Ornigotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.20197},
year = {2025}
}