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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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) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».