发表机构
Faculty of Engineering and Natural Sciences, Tampere University（坦佩雷大学工程与自然科学学院）
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本文提出基于宏观量子电动力学和共振态展开的理论框架，以三次谐波产生为例推导了ENZ纳米球中非线性过程的效率与量子涨落解析式，并探讨了其推广至任意量子非线性过程的方法。
AI 中文摘要
我们提出了一个处理介电常数近零（ENZ）纳米球中量子非线性过程的理论框架，该框架基于宏观量子电动力学以及纳米腔中格林张量的共振态（RSs）展开。以三次谐波产生（THG）作为案例研究，我们推导了产生效率以及所产生的非线性场的量子涨落随入射泵浦场不同量子态变化的解析表达式。最后，我们讨论了如何将该理论框架推广到光子纳米结构中任意量子非线性过程。
英文摘要
We present a theoretical framework for handling quantum nonlinear processes in epsilon-near-zero (ENZ_ nano spheres, based on macroscopic quantum electrodynamics and the resonant states (RSs) expansion of the Green's tensor in nano cavities. Using third-harmonic generation (THG) as a case study, we derive analytical expressions for the generation efficiency, and the quantum fluctuations of the generated nonlinear field, as a function of different quantum states of the impinging pump field. Finally, we discuss how to generalise this theoretical framework to arbitrarily quantum nonlinear processes in photonic nanostructures.
