A dual-Lagrangian description adapted to quantum optics in dispersive and dissipative dielectric media
我们发展了一种适用于无磁介质系统的量子光学的对偶描述。我们的形式主义，这是等价于标准的文章中讨论的一些偶极近似，适用于电介质中的极化激元的描述。我们证明了对偶形式导致Huttner-Barnett方程[B. Huttner，S. M. Barnett，Phys. Rev. A \textbf{46}，4306（1992）]中关于电介质系统中的QED的研究。更一般地说，我们讨论的作用，电磁对偶性的量子化过程中的光学系统，并推导出结构的动力学定律的各种表示。
2016-11-30 quant-ph
Quantization of the Electromagnetic Field in Non-dispersive Polarizable Moving Media above the Cherenkov Threshold
本文研究了以可能超过切伦科夫阈值的恒速运动的非色散极化体系统中的宏观电磁场。结果表明，量子化系统一般是不稳定的，既没有基态，也不支持定态。量子化的哈密尔顿算子被写成与正频率和负频率相关联的量子谐振子，使得与对称频率相关联的谐振子通过不保持量子占据数的相互作用项耦合。此外，在线性区域中，只要运动物体的速度被强制为恒定，场的振幅可以无限制地增长。这需要施加有效泵送系统的外部机械力。
2013-10-03 quant-ph
Quantum X Waves with Orbital Angular Momentum in Nonlinear Dispersive Media
本文提出了色散介质中具有轨道角动量的广义X波的完整和自洽的量子理论。我们表明，由此产生的量子化光脉冲既不受色散也不受衍射的影响，因此对外部扰动有弹性。本文还详细讨论了二次非线性介质和克尔非线性介质中量子X波的非线性相互作用。
2017-04-24 physics.optics quant-ph
Causality in Propagation of a Pulse in a Nonlinear Dispersive Medium
我们调查的因果传播的脉冲通过色散介质的耦合麦克斯韦-布洛赫方程组的非常精确的数值解没有任何近似的输入场的强度。研究了脉冲在红宝石和紫翠宝石等固体介质中的全非线性传输特性。我们已经证明，不连续性所携带的信息，{ \it即}，脉冲的前面，在介质内的速度$c$，即使脉冲的峰值可以以亚光速或超光速传播。我们推广了Levi-Civita的论证，证明了即使在非线性介质中，不连续也会以速度$c$传播.
2004-09-01 quant-ph
Optical angular momentum in dispersive media
从诺特定理出发，导出了色散旋转对称介质中光的角动量密度和光通量。色散介质中的光学角动量与光学线动量没有简单的关系，即使介质是均匀的。在均匀色散介质中的圆偏振单色光束携带的自旋角动量为$\pm\hbar$/能量$\hbarω$，如在真空中。这一结果证明了色散对光学角动量和能量的贡献的非平凡的相互作用。
2012-12-07 physics.optics quant-ph
Eigenpulses of dispersive time-varying media
本文提出用等效算子表达式替代连续波反射与透射系数，以研究时变色散材料，并证明算子本征函数对应频谱不变的脉冲，其极点对应非时间谐波束缚态。
2022-08-24 physics.optics quant-ph
Non-Hermiticity induced Exceptional Points and Skin Effect in the Dice-Haldane Model
本文研究了非厄米性在骰子晶格Chern绝缘Haldane模型中的作用，发现平衡增益损耗与非互易跃迁均诱导三阶例外点，且非互易性引发非厄米趋肤效应，本征态局域化方向依赖非厄米性质与强度。
2023-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Electromagnetic energy-momentum in dispersive media
介质中电磁能量和电磁动量的标准推导都是从麦克斯韦方程组出发的。众所周知，对于色散介质，这种方法不能直接得到能量和动量密度的精确表达式。虽然麦克斯韦方程组完全描述了电磁场，但场论中守恒量的一般方法不是基于场方程，而是基于作用。在这里，色散，无耗介质中的宏观电磁作用原理被用来导出精确的守恒能量动量张量。当场是单色场时，时间平均能量密度简化为布里渊简单公式。即使对于时间平均的单色场，动量密度也不是由熟悉的闵可夫斯基表达式$\mathbf{D}\times\mathbf{B}$给出的。结果不受光-物质相互作用中动量平衡的争论的影响。
2012-05-14 physics.optics quant-ph
Canonical quantization of electromagnetism in spatially dispersive media
我们找到了描述空间色散均匀介质中电磁场的作用量。该理论是量子化的，并且汉密尔顿函数根据简正模连续统对角化。它被发现，在介质中的非局部响应的引入自动调节一些以前发散的结果，我们计算一个有限的值在一个固定的频率内的均匀介质中的电磁场的强度。最后，我们讨论了潜在的重要性，驯服卡西米尔型效应的计算中出现的分歧的空间色散。
2014-01-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonstationary electromagnetics of controllably dispersive media
最近的实验已经证明，可以改变介质的色散而不显著改变其吸收或折射率，并且这可以在波传播通过介质时完成。这种可能性为非平稳光学领域开辟了一系列新的潜在实验。我们考虑波通过介质传播的基本动力学，介质的群速度和相速度是位置和时间的函数。我们比较通过两个均匀介质，一个非色散介质与时间相关的相速度，和一个色散介质与时间相关的群速度传播的波的动力学，并显示新的动力学效应伴随着新的动力学。
2010-06-09 physics.optics quant-ph
Fluctuational Quantum Electrodynamics of Dispersive Time-Varying Media
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心 (IFIMAC)）；Instituto Nicolás Cabrera (INC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学尼古拉斯·卡布雷拉研究所 (INC)）
研究色散时变介质的涨落量子电动力学，提出精确理论框架，推导出费米黄金定则定义局部态密度，证明其与经典功率等价，分析热辐射及动态卡西米尔效应，揭示新特征，展示时间调制对真空涨落和极化子的影响。
2026-07-27 physics.optics quant-ph
Light propagation and magnon-photon coupling in optically dispersive magnetic media
在混合系统中实现光和物质激发之间的强耦合是实现量子技术的基准。我们最近提出[arXiv：2110.02984]，磁振子和光之间的强单粒子耦合可以在磁化的ε近零（ENZ）介质中实现，其中磁光效应增强。本文详细推导了色散介质中简并和非简并光模的磁振子-光子耦合哈密顿量，并证明了在ENZ频率附近耦合的增强。此外，我们表明，耦合的磁振子平面波的非简并Voigt模式消失在特定的频率，由于偏振选择规则调谐色散。最后，我们提出了具体的结果，使用洛伦兹色散模型。我们的研究结果铺平了道路的色散光磁系统的设计，提供了一个通用的理论框架，用于描述工程ENZ为基础的光磁系统。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entanglement entropy of dispersive media from thermodynamic entropy in one higher dimension
色散介质与真空中的零点涨落纠缠在一起。考虑任意排列的物质体与量子场的弱相互作用，计算它们之间的量子互信息。结果表明，D维互信息可以映射为D+1维经典热力学熵。作为一个具体的例子，我们计算的互信息分析和数值的范围内的两个机构之间的D=2维的分离距离，并找到一个对数校正的面积法在短的分离。我们的方法的一个关键优点是，它允许强次可加性属性-众所周知，量子系统很难证明-很容易验证。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Real-space Hopfield diagonalization of inhomogeneous dispersive media
我们介绍了一个真实的空间技术，能够扩展标准的Hopfield方法通常用于量子极化激元的情况下，非均匀的无损材料与电磁场相互作用。我们推导出系统正常模式的线性，空间相关的叠加的微观光和物质场的创建和湮灭极化激子运营商，我们反转Hopfield变换表示的微观领域的极化激子运营商的功能。作为一个例子，我们将我们的方法应用到真空和极性电介质之间的平面界面的情况下，显示我们如何能够始终处理传播和表面模式，并表示其非线性相互作用，所产生的声子非谐性，作为极化激元散射项。我们还表明，我们的理论可以自然地扩展到耗散材料的情况下。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous emission in dispersive media without point-dipole approximation
我们研究了一个嵌入色散环境中与电磁场耦合的二能级量子系统。我们扩展了光-物质相互作用的理论，包括系统的空间扩展，通过其波函数考虑。这是一个超越点偶极子近似的发展。这个成分使我们能够克服与格林张量传播子有关的发散问题。因此，我们可以重新制定的自发发射率和兰姆位移的表达式。特别是，包括原子系统的空间结构澄清了原子状态的不对称性相对于这些量的空间反转的作用。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Emission of correlated photon pairs from superluminal perturbations in dispersive media
我们发展了一个微扰理论，描述了在色散介质中传播的超光速折射微扰和随后的量子真空零点涨落的激发。我们发现了一个类似于反常多普勒效应的过程：光子以相关对的形式发射，主要在一个类似切伦科夫的圆锥体中，一个在向前方向，另一个在向后方向。从扰动发射的光子对的数量随着超亮度的程度而强烈增加，并且在可实现的实验条件下，它可以达到每个脉冲约0.01个光子。此外，原则上可以设计主介质以修改有效群折射率。在存在“快光”介质的情况下，例如，具有小于1的群指数的介质，可以实现进一步的~ 10倍增强，并且光子发射光谱的特征在于两个尖锐的峰，在未来的实验中，这两个尖锐的峰将清楚地识别光子对的相关发射。
2012-01-11 hep-th physics.optics quant-ph
Casimir energy for spherically symmetric dispersive dielectric media
考虑了球对称介质中电磁场的真空能量，色散关系中有一个截止频率。介质之间的这种频率相关的边界条件的效果被描述的{ \it不完整} $ζ$ -功能的问题。贝塞尔函数的德拜渐近展开的使用允许确定主导（体积，面积，.）Casimir能量中的能量。应用这些表达式的情况下，气泡浸没在水中进行了讨论，并发现与Schwinger的建议一致的Casimir能量在声致发光中发挥的作用的结果。PACS：03.70。k，12.20.Ds，78.60.Mq
2001-07-04 hep-th math-ph math.MP
Quantum Coherence is Preserved in Extremely Dispersive Plasmonic Media
量子等离子体实验已经在多个场合报道了离散等离子体的量子相干性的观察，其表现出量子干涉可见性的显著保留，这对于在传播期间具有高欧姆损耗的混合光和物质的系统来说是一个看似令人惊讶的特征。然而，迄今为止，大多数实验基本上使用弱限制的等离子体激元，其经历有限的光物质杂交，从而限制了退相干的潜力。在这里，我们报告的量子相干性的表面等离子体激元极化激元（SPP）共振频率附近的等离子体激元，等离子体激元的色散和限制是比以前的实验强得多。我们使用自发参量下转换产生了偏振纠缠光子对，并通过等离子体孔阵列传输其中一个光子，该等离子体孔阵列设计用于将入射单光子转换为高度色散的单SPP。我们发现质量的光子纠缠后的等离子体通道未受扰动的引入一个高度色散的等离子体元件。我们的研究结果为金中色散等离子体的纯退相时间提供了100飞秒的下限，并表明即使在高度色散的情况下，表面等离子体也能保持量子力学相关性，从而有可能利用极端光限制的力量进行集成量子光子学。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Optomagnonics in dispersive media: magnon-photon coupling enhancement at the epsilon-near-zero frequency
在固态系统中达到强的光-物质耦合一直是可扩展量子器件的实现所追求的。在这里，我们提出了一个平台的概念，该平台能够实现磁激发（磁振子）和基于ε-近零介质的光学之间的强耦合，即介电常数接近于零的介质。采用唯象方法研究了色散磁介质中的电磁场，得到了描述光子与磁振子相互作用和频率相关耦合的哈密顿量。我们预测，在ε-近零制度，单磁振子光子光磁耦合可以媲美均匀磁振子的频率为小的磁体积。对于现有技术的说明性值，这将对应于实现单磁振子强耦合状态，其中耦合速率大于所有衰变速率。最后，我们表明，这种耦合机制所固有的非线性能谱可以通过光子功率谱中特征的多个磁振子边带来探测。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conversion of recoilless gamma-radiation into a periodic sequence of ultrashort pulses in a set of dispersive and absorptive resonant media
最近证明了一种有效的技术，用于经由其通过光学厚的振动共振吸收体的传输来产生无反冲伽马辐射的超短脉冲的周期性序列[Nature，508，80（2014）]。在这项工作中，我们扩展的理论分析的情况下，一组多个吸收器。我们考虑一个分析模型，描述了频率调制的伽马辐射的光谱内容的控制，通过选择性校正的振幅和初始相位的一些光谱分量，分别使用，共振吸收或色散的核。在解析解的基础上，我们确定了所提出的技术的最终可能性。
2015-01-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum Optics in Dispersive and Absorptive Media
利用把光子和激子都看作微观自由度的微观模型，我们讨论了两种情况下的极化激元：一种是激子参数随时间变化的情况。时间依赖性导致从“假真空”中产生极化激元。“我们提出了下支和上支极化激元的产生谱。结果表明，无论是创造间隔还是创造效率都与以往的研究结果有很大的不同。另一种是吸收腔和非均匀腔中的极化激元。在这样的系统中，极化激元不能被看作是光子态和激子态之间的来回振荡。
1998-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
SU(2) symmetry of spatiotemporal Gaussian modes propagating in the isotropic dispersive media
Gannan Normal University（赣南师范大学）；Xiamen University（厦门大学）
该研究揭示时空高斯模的SU(2)对称性可解释STLG模远场多瓣图案，推导了其在各向同性介质中传播的解析表达式，阐明了传播动力学与时空古伊相位的关系及反常色散下的类泰伯锁相机制。
2025-08-30 physics.optics quant-ph
Topological modes and spectral flows in inhomogeneous PT-symmetric continuous media
本文研究非均匀PT对称连续介质中拓扑模式与体拓扑的关系，证明界面非厄米性不破坏谱流指标与体拓扑的联系，并在霍尔磁流体动力学模型中识别出拓扑阿尔芬声波。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Macroscopic QED and noise currents in time-varying media
本文将宏观QED扩展至时变色散介质，发现标准替换会导致非物理极化电流，通过修改reservoir动力学并量子化，成功消除奇异行为并求出具有额外关联的非平衡时变噪声电流。
2024-09-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
