Quantized quasinormal-mode theory of coupled lossy and amplifying resonators
Notice bibliographique
Résumé
In the presence of arbitrary three-dimensional linear media with material loss and amplification, we present an electromagnetic field quantization scheme for quasinormal modes (QNMs), extending previous work for lossy media [S. Franke et al., Phys. Rev. Lett. 122, 213901 (2019)]. Applying a symmetrization transformation, we show two fundamentally different ways for constructing a QNM photon Fock space, including (i) where there is a separate operator basis for both gain and loss, and (ii) where the loss and gain degrees of freedom are combined into a single basis. These QNM operator bases are subsequently used to derive the associated QNM master equations, including the interaction with a quantum emitter, modeled as a quantized two-level system (TLS). We then compare the two different quantization approaches, and also show how commonly used phenomenological methods to quantize light in gain-loss resonators are corrected by several important aspects, such as a loss-induced and gain-induced intermode coupling, which appears through the rigorous treatment of loss and amplification on a dissipative mode level. For specific resonator designs, modeled in a fully consistent way with the classical Maxwell equations with open boundary conditions, we then present numerical results for the quantum parameters and observables of a TLS weakly interacting with the medium-assisted field in a gain-loss microdisk resonator system, and discuss the validity of the different quantization approaches for several gain-loss parameter regimes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».