桥接拉曼散射中的量子力学与非线性光学

该研究提出了一种自发拉曼散射的理论框架,从根本上弥合了量子力学与非线性光学方法之间的鸿沟。通过将自发拉曼散射概念化为由量子真空场引发的受激拉曼增益或损耗事件,该研究直接从三阶非线性极化率严格推导出自发拉曼散射截面。关键的是,该框架预测了一种此前未被认识的现象的存在:“自发拉曼损耗”(sRL),它作为受激拉曼损耗的真空引发对应物,补充了传统的自发拉曼散射(自发拉曼增益,sRG)。此外,该研究建立了与传统Kramers-Heisenberg-Dirac(KHD)理论之间的严格联系,揭示了自发过程由分子发射的信号场与刺激分子的真空场本身在探测器前的干涉所主导。这一见解揭示了sRG极化率与KHD公式中旋转/反旋转干涉项之间的直接对应关系。最终,该工作通过纳入此前未被认识的关键项,扩展了基础的KHD理论,实现了对拉曼散射的量子力学与非线性光学描述之间的完美解析一致性。
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提交arXiv: 2026-07-01 05:32

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