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光子不存在超强耦合

量子物理 2025-08-04 v1 其他凝聚态物理 光学

摘要

超强耦合光子-物质系统的理论模型通常假设其源于结构上支持的传播光子模式与发射器之间的相互作用,将光子理解为横向电磁场激发态。该描述忽略了发射器与结构电荷之间的库仑相互作用。本文通过基于电磁约束的一般性论证表明,发射器-光子耦合强度本质上受到限制。因此,我们得出结论,超强耦合 regime 无法仅通过光子实现,必须源于电荷之间的库仑相互作用。进一步的推论是,所谓极化自能项无需包含在模型中。我们通过求解 paradigmatic 情形下位于金属纳米球附近的发射器的解析模型来阐明我们的观点。这些发现阐明了超强耦合背后的基本过程,澄清了极化自能项的作用,并迫使人们重新评估先前的文献。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.00702,
  title  = {There is no ultrastrong coupling with photons},
  author = {Diego Fernández de la Pradilla and Esteban Moreno and Johannes Feist},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00702},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 4 figures