基于非平衡格林函数方法的 Dicke 模型时间分辨光学响应
量子物理
2023-12-22 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
由于概念上的吸引力和计算上的便利性，二能级系统（TLS）及其推广常被用于研究量子光学中的非线性行为，并评估理论方法的适用性。本文重点关注二次谐波生成（SHG），并将 Dicke 模型作为研究系统，该模型由光学腔内的若干 TLS 组成。探讨的主要方面是非平衡格林函数（NEGF）在描述无序和电子-电子（e-e）相互作用对 SHG 信号影响方面的适用范围。出于基准测试目的，本文还给出并讨论了精确对角化（ED）结果。在大多数情况下，由 NEGF 和 ED 获得的 SHG 光谱彼此非常吻合。此外，TLS 的非均匀性和 e-e 相互作用会降低 SHG 的强度，且非均匀性导致的降低比相互作用更为显著。这一趋势在不同（从小到大）的系统尺寸中均得到一致体现。最后，本文提出了一种修正的 NEGF 方法以考虑腔泄漏，其中量子光场与经典谐振子浴耦合。正如预期，在这种量子-经典混合方案中，荧光光谱的强度会根据腔泄漏的程度而降低。
引用
@article{arxiv.2312.13874,
title = {Time resolved optical response of the Dicke's model via the nonequilibrium Green's function approach},
author = {Megha Gopalakrishna and Yaroslav Pavlyukh and Claudio Verdozzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13874},
year = {2023}
}