分子振动与微腔模集体强耦合的量子理论
介观与纳米尺度物理
2015-05-26 v1 量子物理
摘要
我们发展了一种量子力学形式体系，用于处理电磁模与有机分子系综的振动激发之间的强耦合。通过采用 Bloch-Redfield-Wangsness 方法，我们表明退相位型相互作用（即与声子背景浴的弹性碰撞）的影响关键取决于浴模的性质。特别地，对于对应于共同浴的长程声子，“亮态”（耦合到腔模的分子振动的集体叠加）的动力学有效地与其他系统本征态解耦。对于独立浴（或短程声子）的情况，亮态与未耦合的暗态之间发生非相干能量转移。然而，当 Rabi 分裂大于浴模的频率范围时，这些过程受到抑制，正如最近一项实验 [Shalabney et al., Nat. Commun. 6, 5981 (2015)] 所实现的那样。在这两种情况下，动力学因此可以通过一个耦合到光子模的集体振子来描述，使该系统成为在室温下探索腔光力学的理想候选。
引用
@article{arxiv.1502.07867,
title = {Quantum theory of collective strong coupling of molecular vibrations with a microcavity mode},
author = {Javier del Pino and Johannes Feist and Francisco J. Garcia-Vidal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07867},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 4 figures