超越玻恩近似的极化子-极化子相互作用:一个玩具模型研究
量子气体
2020-12-08 v3
摘要
我们通过采用一个具有接触相互作用的玩具模型来近似描述量子阱中电子与空穴之间的吸引,并使用超越平均场的的高斯对涨落理论,在理论上研究了微腔中超越常用玻恩近似(即平均场)的极化子-极化子相互作用。我们获得了即便在二维下也独立于密度或化学势的极化子-极化子相互作用强度,这源于与光子场的耦合。我们表明,在我们的玩具模型中,量子涨落导致极化子-极化子相互作用强度降低约两倍。结合在极强光-物质耦合下对 1s 激子近似的修正,我们发现若我们的玩具模型能定性模拟 GaAs 量子阱中的极化子相互作用,则在典型实验条件下,广泛使用的理论将极化子-极化子相互作用强度高估了三倍。我们将我们的预言与最新测量进行比较,并论证超越玻恩近似效应对极化子-极化子相互作用强度的影响,对于定量理解 E. Estrecho 等人(Phys. Rev. B 100, 035306 (2019))的实验数据至关重要。
引用
@article{arxiv.2004.05558,
title = {Polariton-polariton interaction beyond the Born approximation: A toy model study},
author = {Hui Hu and Hui Deng and Xia-Ji Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05558},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 8 figures; many-body calculations using a fermionic model Hamiltonian; accepted version to Physical Review A