Spontaneous decay of an excited atom in an absorbing dielectric
从任意线性Kramers-Kronig介质中电磁场的量子化Maxwell方程组出发，研究了色散吸收介质中二能级原子激发态的自发衰变，并计算了衰变率.计算是针对（Clausius-Mosotti）虚腔模型和（Glauber-Lewenstein）实腔模型进行的。结果表明，由于与吸收相关的非辐射衰变，当原子跃迁频率接近介质的吸收带时，自发衰变的速率敏感地依赖于腔半径。只有当吸收的影响被完全忽略，然后熟悉的局域场校正因子恢复。
1999-04-06 quant-ph
The Quantum Vacuum of Complex Media. A Unified Approach to the Dielectric Constant, the Spontaneous Emission and the Zero-Temperature Electromagnetic Pressure
我们从一个关键的角度研究了几个量子电动力学现象通常涉及到真空电磁（EM）在复杂介质中的波动。用微观图解法计算了介质中的共振位移、自发发射率、局域态密度和vanderWaals-Casimir压强。我们发现，在最近的一些作品中，这些效果不能归因于EM真空的能量的变化，但介电自能的变化。这种能量是介电组分的裸极化率与实际极化真空的EM波动相互作用的结果。我们已经找到了一个精确的表达式，这些波动的频谱在统计均匀的电介质。这些波动结果是不同的正常的辐射模式。后者携带零点能量（ZPE）。关于自发发射，我们澄清了辐射的性质和所谓的局部场因素的起源。与以前的工作相比，发现了重大的差异。我们对辐射和非辐射能量转移现象进行了详细的分析。本文给出了麦克斯韦-加内特介质中间隙杂质的衰减率和大腔体中实质杂质的衰减率的解析公式。有效介电常数的构造是一个自洽问题。根据零温时介质自能的变化计算了复杂介质中的范德华压力。一个额外的辐射压力似乎与电磁真空能量的变化。
2009-12-16 hep-th physics.optics quant-ph
Spontaneous decay in the presence of absorbing dielectric bodies
在量子化的唯象麦克斯韦方程组的框架下，给出了色散和吸收介质体对辐射原子影响的一种形式.在马尔可夫近似下，自发衰变率和与之相关的线位移可以通过电动力学经典边值问题的并矢格林函数与物体的复折射率和几何形状相关--这一结果与微观模型系统的二阶计算一致。该理论被应用到一个原子附近的平面界面，以及一个原子在一个球形腔。后者，也被称为实腔模型嵌入在电介质中的激发原子的自发衰变，与虚腔模型进行了比较。与其他方法的连接被提到，并比较结果。
1999-05-04 quant-ph
Spontaneous emission and level shifts in absorbing disordered dielectrics and dense atomic gases: A Green's function approach
讨论了吸收态原子的自发发射和兰姆位移。基于原子偶极与量子化辐射场的多极相互作用哈密顿量，采用格林函数方法。衰减率和能级位移由相互作用的电位移场的延迟格林函数决定，该延迟格林函数由描述多次散射的Dyson方程计算。假设形成双光子晶体的原子偶极子的位置是不相关的，并采用连续近似。通过从自由空间格林函数中去除点相互作用项（局部场修正），消除了同一位置不同原子之间的非物理相互作用。对于原子在纯色散介质中的情况，自发发射率被众所周知的洛伦兹局域场因子改变。在吸收的存在下，发现不同于先前建议的表达式的结果和最近邻的相互作用被证明是重要的。
1999-02-24 quant-ph
Bound Modes in Dielectric Microcavities
我们证明了如何准确地约束腔模式可以实现在介质结构以外的三维光子晶体。对于由交叉各向异性层组成的微腔，我们导出了腔的谐振频率和自发发射率。对于具有耗散损耗、中心层具有增益的介质结构，计算了直接自发发射进入腔模的β因子和激光阈值。
2002-10-24 quant-ph
Anisotropically high entanglement of biphotons generated in spontaneous parametric down conversion
我们证明了通过自发参量下转换产生的双光子的波包是强各向异性的。它的各向异性的特点表现在两个不同的计划进行的测量比较非常清楚：当探测器扫描平面是垂直或平行于平面包含晶体光轴和激光轴。第一个方案是传统的，而第二个方案则产生了一些意想不到的新结果，如双光子波包在符合方案中的窄化和很高的纠缠度。理论预测和实验证实了这一结果。
2006-12-13 quant-ph
Spontaneous emission of a two-level atom with an arbitrarily polarized electric dipole in front of a flat dielectric surface
研究了二能级原子与任意极化电偶极子在介质平板前的自发发射。我们处理原子偶极矩阵元是复矢量的一般情况，即原子偶极在空间中可以随时间旋转。我们计算了自发发射到倏逝模和辐射模的速率，并研究了场模的波矢空间中的速率角密度。当原子偶极的椭圆率不为零时，原子的自发发射率的角密度对于具有相反面内波矢的模可能有不同的值。我们发现，在面内波矢空间中，中心反演下的自发发射率角密度的不对称性是光的自旋轨道耦合的结果，并且发生在原子偶极极化的椭圆率矢量与场模极化的椭圆率矢量重叠时。由于场在倏逝模中的快速衰减，自发发射到具有相反面内波矢量的倏逝模的速率之间的差随着从原子到界面的距离的增加而单调减小。由于发射场和反射场之间的干涉的振荡行为，自发发射到具有相反的面内波矢量的辐射模式的速率之间的差异随着从原子到界面的距离的增加而振荡。这个差可以是正的或负的，取决于原子-界面距离，并且对于零距离为零。
2016-02-04 quant-ph
Reconstruction of spatially inhomogeneous dielectric tensors via optical tomography
提出了一种重建透明介质中弱各向异性非均匀介质张量的方法。积分几何的数学理论被铸造成一个可行的框架，它允许充分确定的介电张量场的标量氡反演的偏振变换数据从六个平面层析扫描周期。此外，还根据材料的不均匀性和各向异性的启发式长度尺度，对积分光弹性的常用方程进行了细致的推导，使本文对任意三维弱各向异性介质张量场的重建问题有了一个完备的解释。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Classical and quantum electromagnetic momentum in anisotropic optical waveguides
Paderborn University（帕德博恩大学）；Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University（帕德博恩大学光子量子系统研究所）
研究各向异性光学波导中经典和量子电磁动量的关系，通过正交条件建立动量与能量正交性的联系，为光子电路中电磁场的量子化提供理论基础。
2025-12-18 physics.optics quant-ph
Transient QED effects in absorbing dielectrics
辐射原子的自发发射率在经过一个初始瞬态区后达到与时间无关的平衡值。本文研究了色散介质和吸收介质中原子自发衰变率对材料共振附近原子跃迁频率的相关弛豫效应。这种介质的量子力学描述由阻尼极化激元模型提供，其中吸收通过耦合到浴中来考虑。我们展示了如何在这个理论中的所有领域和物质运营商可以表示在浴运营商在初始时间。这些解决方案的领域和物质运营商的一致性被发现依赖于某些速度和规则的有效性。自发衰减率的瞬态效应的研究与几个特定的模型的介电常数，这是遵循一般理论，通过采用特定形式的浴耦合常数的帮助。
2001-01-16 quant-ph
Directional emission of down-converted photons from a dielectric nano-resonator
关联光子对的产生是当代量子光学的重要课题之一。在这里，我们从理论上描述了在自发参量下转换过程中的光子对的产生在一个共振的球形纳米粒子的介电材料与散装$χ^{(2)}$非线性。我们选择的纳米粒子的尺寸，满足米氏理论所描述的共振本征模的条件。我们发现，高度定向的光子对产生可以观察到利用非线性Kerker型效应，这种制度提供了有用的偏振相关性。
2020-11-16 physics.optics quant-ph
Local-field correction to the spontaneous decay rate of atoms embedded in bodies of finite size
在实腔模型的基础上，研究了色散吸收介质体的尺寸和形状对嵌入介质体中的激发态原子局域场修正自发衰变的影响。通过玻恩展开的系统的格林张量，它表明，在线性顺序的身体的磁化率的衰减率完全遵循托马斯的公式发现的特殊情况下的原子在一个均匀的电介质球的中心[物理评论A 63，053811（2001）]。它进一步表明，对于一个原子位于一个任意的电介质体的内部，这个公式仍然有效，超出了线性秩序。详细讨论了原子嵌入弱极化球的情形。
2006-08-29 quant-ph
Spontaneous decay in the presence of dispersing and absorbing bodies: general theory and application to a spherical cavity
本文发展了一种研究受激二能级原子在色散和吸收介质中自发衰变的形式。导出了适用于数值求解的原子上态几率振幅的积分方程。发射光的发射模式和功率谱用介电物质形成的格林张量（包括吸收和色散）表示。将该理论应用于三层球腔中心受激原子的自发衰变，腔壁由Lorentz型带隙介质模拟。弱耦合和强耦合进行了研究，后者特别强调的情况下，原子跃迁是（i）在正常色散区附近的介质共振和（ii）在与带隙相关的非线性色散区。在单共振近似下，导出了原子态布居演化的Rabi振荡和封闭解出现的条件，与精确数值结果符合较好.
2000-04-19 quant-ph
Spontaneous Emission in ultra-cold spin-polarised anisotropic Fermi Seas
我们研究并解释了自旋极化的基态原子费米海中各向异性俘获势中超冷激发费米子的空间发射模式。由于泡利原理，费米海修改了反冲原子的可用相空间，从而修改了其衰变率和发射光子方向的概率。我们表明，空间各向异性是由于费米能量和特定能级的简并值之间的复杂的相互作用，并确定一个制度，在该制度中的排放将成为完全定向。我们的研究结果是相关的捕获和操纵冷费米子样品实验的最新进展，并给出了一个概念上的新想法的定向光子源的一个例子。
2008-10-01 cond-mat.other quant-ph
Birefringent Curvature Control of Surface Plasmons and Collective Emission
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）
本文推导了弱弯曲曲面等离子体极化子的二维波方程，通过几何势项区分凸凹界面，预测了材料介电常数比等于黄金比平方时各向异性项消失，并展示了量子发射体在曲面金属球体上的合作频率偏移和辐射率再分布。
2026-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Acoustic radiation from a superconducting qubit: From spontaneous emission to Rabi oscillations
声自发发射到体量子阱中可以是量子器件中退相干的强源，特别是当量子比特存在压电材料时。我们研究了压电薄膜与声学谐振器耦合的量子比特的动力学行为。通过改变谐振器的表面形貌，从粗糙到抛光到成形，我们探索了从激发量子比特的快速衰减到量子比特和孤立声子模式之间的量子相干耦合的交叉。我们的实验方法可用于晶体振动的精确测量，量子存储器的设计，以及对介电损耗的机电贡献的研究。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous emission interference in negative-refractive-index waveguides
分析了置于负折射率波导中的V型三能级原子的自发辐射。我们发现，在薄波导，高效的表面导模的支持，这不会发生在正折射率波导。此外，在低吸收下，与常规介电波导相比，模式密度以及因此进入特定常规导模的自发发射增强了几个数量级。发射到不同模式之间的不对称性和特定导模的增强允许在具有正交跃迁偶极矩的跃迁之间诱导强的自发发射干扰。
2009-02-17 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Physical realization of Photonic Klein Tunneling
研究了光子Klein隧穿发生的一般物理条件，其中器件的（受控）自发发射起着关键作用。一个简单的介质板的具体例子，由两个任意折射率的介质半空间的边界相当详细的工作，测量的反射和透射概率进行解析计算。据发现，在给定的情况下，测量的反射概率可以是任意大的（对于大的入射波长），而不管的事实，即传输概率是指数抑制或不。其他有趣的功能的光子克莱因隧道驱动（受控）自发发射以及设想的实际应用。
2011-01-18 hep-ph physics.optics quant-ph
Metal-Dielectric Antennas for Efficient Photon Collection from Diamond Color Centers
基于类原子缺陷的量子技术的一个核心挑战是有效收集发射体的荧光。光学天线是有吸引力的，因为它们提供定向发射以及跨越宽发射器频谱的自发发射速率增强。在这项工作中，我们介绍和优化金属介电纳米天线的设计嵌入到金刚石基板和量子发射器对齐。我们分析了外部量子效率，收集效率，Purcell因子和整体收集光子速率之间的权衡。该分析表明，与裸发射极相比，优化的金属-电介质混合结构可以将从氮空位中心收集的光子速率提高两个数量级以上。因此，这些金属-电介质天线应该能够在室温下对NV中心进行单次电子自旋测量。
2017-11-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
QED in the Presence of Arbitrary Kramers-Kronig Dielectric Media
唯象麦克斯韦场被量子化为任意空间和频率依赖的复介电常数。该方法考虑了Kramers-Kronig关系和耗散涨落定理，给出了QED的基本等时对易关系。本文讨论了它在吸收和放大四端口器件中的量子态变换以及在有吸收介质存在时激发态原子的自发衰变中的应用。
1999-07-16 quant-ph
Ro-Translational Cavity Cooling of Dielectric Rods and Disks
研究了介质棒和介质盘与高精细度腔激光场的相互作用。耦合粒子腔动力学，包括瑞利散射的量子主方程，推导出的颗粒尺寸可比的激光波长。我们证明，这样的各向异性纳米粒子可以捕获自由飞行的速度高于所需的捕获相同体积的介电球体，并有效的反平移腔冷却到深量子制度是可以实现的。
2016-09-20 quant-ph
Nonlinear generation of quantum-entangled photons from high-Q states in dielectric nanoparticles
我们发展了亚波长介质粒子自发参量下转换非线性产生纠缠光子的多极理论。我们表明，光激发与高品质的超腔模式的砷化铝镓（AlGaAs）纳米盘共振导致强烈增强的纠缠光子对产生与电和磁偶极子模式。我们严格的数值计算结果证实了一个分析模型，普遍描述形成的高$Q$共振态和暗态由于父多极子，即磁偶极子和磁八极子的干扰和相互作用。我们的发现和描述可以指导量子和非线性纳米光子学的应用。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dephasing-driven suppression of superradiance and metastable dynamics in the anisotropic open Rabi model
Indian Institute of Science Education and Research, Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；J. Stefan Institute（约热·斯特凡研究所）
本研究揭示原子退相干与自发辐射竞争，抑制各向异性开放Rabi模型中的超辐射亚稳态，表明耗散通道微观特征而非强度决定非平衡临界性。
2026-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
