Ultrahigh Purcell factors and Lamb shifts in slow-light metamaterial waveguides
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Notice bibliographique
Résumé
We introduce the complex band structure and a medium-dependent (Green's function) quantum-optics formalism to study the enhanced spontaneous emission factors and Lamb shifts from a quantum dot or atom near the surface of a slow-light metamaterial waveguide. Using a realistic loss factor of $\ensuremath{\gamma}/2\ensuremath{\pi}=2\text{ }\text{THz}$, Purcell factors of approximately 250 and 100 are found at optical frequencies for $p$-polarized and $s$-polarized dipoles, respectively, placed 28 nm $(0.02{\ensuremath{\lambda}}_{0})$ above the slab surface. For smaller loss values, we demonstrate that the slow-light regime of odd metamaterial waveguide propagation modes can be observed and related to distinct resonances in the Purcell factors. Correspondingly, we predict unusually large and rich Lamb shifts of approximately $\ensuremath{-}1$ to $\ensuremath{-}6\text{ }\text{GHz}$ for a dipole moment of 50 Debye. We also make a direct calculation of the far-field-emission spectra which contains direct measurable access to these enhanced Purcell factors and Lamb shifts.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle