通过局域等离激元耦合的两个量子点的量子动力学：一种使用准正则模的直观且精确的量子光学方法
介观与纳米尺度物理
2015-11-20 v2 量子物理
摘要
我们研究了通过金纳米棒谐振器的基元局域等离激元耦合的两个量子点(QDs)或人工原子的量子动力学。我们推导了一个直观且高效的时间局域主方程，其中金属纳米棒的效果通过使用光子格林函数的准正则模(QNM)展开技术自洽地考虑进来。我们高效的QNM技术提供了相较于标准Jaynes-Cummings模型的一种替代且更强大的方法，其中电磁辐射环境的辐射衰减、非辐射衰减和光谱重塑效应以清晰透明的方式被严格包含。我们也展示了如何在某些被认为有效的空间区域使用我们的方法来补充近似的Jaynes-Cummings模型。接着我们展示了对两个等离激元耦合量子点的量子动力学与光致发光谱的研究。我们首先探索了非马尔可夫区域，发现其仅在约40fs的等离激元模式的超短时间尺度上重要。对于纳米棒附近受激量子点的无场演化情形，我们演示了空间分离的量子点如何通过等离激元共振有效耦合，并展示了偏离等离激元共振的频率如何能更有效地相干耦合量子点。尽管金纳米谐振器有很强的内在耗散，我们展示了从初始分离态可获得高达0.7的量子比特纠缠，而先前弱耦合库的工作限制在小于0.5。我们也研究了量子点对的超辐射与亚辐射衰减动力学。最后，我们研究了非相干泵浦量子点的丰富量子动力学，...
引用
@article{arxiv.1505.02175,
title = {Quantum dynamics of two quantum dots coupled through localized plasmons: An intuitive and accurate quantum optics approach using quasinormal modes},
author = {Rong-Chun Ge and Stephen Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02175},
year = {2015}
}