最近发展了两种量子化电磁场的方法:一般色散和吸收线性色散。第一种方法是在麦克斯韦方程组中引入量子朗之万电流[T. Gruner和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A53,1818(1996); Ho Trung Dung,L. Knöll和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A57,3931(1998); S.谢尔湖Knöll和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A58,700(1998)],而第二种方法使用一组辅助场,然后进行正则量子化过程[A. Tip,Phys.Rev.A57,4818(1998)]。我们证明了这两种方法是等价的。
英文摘要:
Recently two methods have been developed for the quantization of the electromagnetic field in general dispersing and absorbing linear dielectrics. The first is based upon the introduction of a quantum Langevin current in Maxwell's equations [T. Gruner and D.-G. Welsch, Phys. Rev. A 53, 1818 (1996); Ho Trung Dung, L. Knöll, and D.-G. Welsch, Phys. Rev. A 57, 3931 (1998); S. Scheel, L. Knöll, and D.-G. Welsch, Phys. Rev. A 58, 700 (1998)], whereas the second makes use of a set of auxiliary fields, followed by a canonical quantization procedure [A. Tip, Phys. Rev. A 57, 4818 (1998)]. We show that both approaches are equivalent.
Topological Berry phase of a pumped three-level atom in the presence of dispersing and absorbing dielectric bodies: application to a half-space dielectric surface
Three-dimensional Casimir force between absorbing multilayer dielectrics
最近,在存在因果介质的电磁场的一维量子化方案中,研究了零温极限下介电和几何特性对色散和吸收多层板之间的Casimir力的影响[R.埃斯基韦尔-锡尔旺角Villarreal和G.H. Cocoletzi,Phys. Rev. Lett. 64,052108(2001)]。本文给出了一个严格的三维分析,表明对于复杂的异质结构,一维理论只能粗略地反映Casimir力对板间距的依赖关系。此外,最近导出的零温度下Casimir力公式的扩展[M. S. Tomawei,Phys.Rev.A66,052103(2002)]到有限温度的距离定律,并推导出零温度极限下特定距离定律的解析表达式。特别是,研究表明,两个单板板之间的卡西米尔力的渐进行为类似于$d^{-6}$,而不是$d^{-4}$($d$,板分离)。
Local-field corrections to the decay rate of excited molecules in absorbing cavities: the Onsager model
采用Onsager局域场模型,计算了位于色散吸收介质球中心的受激分子(原子)的衰变率和经典辐射功率。发现分子的外部(辐射和吸收)功率损耗的局部场校正因子为$|3ε(ω)/[3ε(ω)+1]|^2$,其中$ε(ω)$为球体的介电函数。然而,发现对分子总衰变率(功率损失)的局部场校正要复杂得多,包括Scheel等人最近导出的无限腔介质中的衰变率(Rev. A 60,4094(1999)),以及对腔诱导衰变率的类似校正。所得到的结果可以转换成与模型无关的形式。这表明,一般的结果为局域场校正的衰减率和外部功率损失的分子在吸收腔有效的分子位置远离腔壁。
Equivalence between the Hamiltonian and Langevin noise description of plasmon-polaritons in a dispersive and lossy inhomogeneous medium
我们证明了存在于非均匀、有耗和色散介质中的量子电动力学的两种不同描述之间的基本联系,这两种描述基于极化激元的Huttner-Barnett形式[B]。Huttner和S. M. Barnett,Phys.Rev. A 46,4306(1992)]或使用波动电流的朗之万噪声方法[T. Gruner和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A53,1818(1996)]。在这项工作中,我们证明了这两种描述的实际等价性,通过引入有效光子态的概念与一些特定的噪声电流分布。我们研究这些结果的计算和解释的量子观测,如波动,相关性和卡西米尔力的影响。
Modified Langevin noise formalism for multiple quantum emitters in dispersive electromagnetic environments out of equilibrium
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);Department of Electrical Engineering and Information Technology, Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学电气与信息工程学院)
QED commutation relations for inhomogeneous Kramers-Kronig dielectrics
最近,非均匀三维色散吸收介质中全电磁场的唯象Maxwell理论的量子化方案已经被发展并应用于由两个具有公共平面界面的无限半空间组成的系统(H. T.当湖Knoell和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A57,出版中)。在这里,我们表明,该计划,这是基于经典的格林张量积分表示的电磁场,适用于任何非均匀介质。为了这个目的,我们证明了QED的基本的等时对易关系是保持一个任意的空间依赖,Kramers-Kronig一致的介电常数。此外,扩展的量化方案的线性介质与有界区域的放大,并简要地解决各向异性介质的问题。
Atom-Field-Medium Interactions II: Covariance Matrix Dynamics for $N$ Harmonic Atoms in a Dielectric-Altered Quantum Field and Effects of Dielectric on Atom-Field Entanglement
本文用量子 Langevin 方程计算介电改变量子场中 N 个谐振原子协方差矩阵的演化,分析近界面原子-场纠缠的非单调纯度,并提出自洽降阶方案。
Numerical Framework for Multimode Jaynes- and Tavis-Cummings Models Incorporating the Modified Langevin Noise Formalism: Non-Markovian Analysis of Atom-Field Interactions in Dissipative Electromagnetic Environments