含时近零介电常数材料中的自发光子产生
量子物理
2018-01-24 v2 光学
摘要
量子场论预言，空间均匀但随时间变化的介质会从真空态激发出光子对。然而，由于难以实现所需的非绝热且大幅度的介质变化，这一重要的理论预言缺乏实验验证。近期研究表明，在近零介电常数 (epsilon-near-zero, ENZ) 材料中，可以在飞秒时间尺度上光学诱导出数量级为 1 的折射率变化。通过研究空间均匀、时变 ENZ 介质的量子场论，我们从理论上预言了光子对产生，其产额比非 ENZ 时变材料高出数个数量级。我们还发现，在标准材料中发射谱依赖于扰动的时间尺度，而在 ENZ 材料中发射总是在 ENZ 波长处达到峰值。这些研究为技术上可行的时变背景光子对发射观测铺平了道路，其意义超越了凝聚态系统的量子场论，并具有作为新型纠缠光源的潜在应用。
引用
@article{arxiv.1702.08228,
title = {Spontaneous photon production in time-dependent epsilon-near-zero materials},
author = {A. Prain and S. Vezzoli and N. Westerberg and T. Roger and D. Faccio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.08228},
year = {2018}
}
备注
4 figures, accepted for publication in Phys. Rev. Lett