统一非线性与量子光学的有效场论
预测将少光子量子光学与强场非线性光学相结合的现象,目前因两者使用各自独立的理论框架而受到阻碍。该研究团队通过建立统一的有效场理论弥补了这一空白,该理论适用于低于材料带隙、等离子体频率或类似尺度设定的截止频率范围。相关作用量将电磁规范场与矢量偏振模式耦合,其中各向同性势能生成了光学极化率,而更高维度的轴子型项则描述了磁电效应;在施温格-凯尔迪什路径上采用倍增BRST鬼场的量子化方法,确保了耗散介质中的规范对称性。只需匹配每个材料的一个数据点,单圈重正化群方程就能重现从太赫兹到近可见光频率范围内实测的三阶极化率色散关系。通过矩阵乘积算子引擎求解的实时动力学结果,与已发表的砷化镓极化激元腔、近零介电常数氧化铟锡薄膜和超导四体电路等研究数据实现了2%-4%的吻合度。当前理论框架仅限于这些一维几何结构和亚截止频率现象,更高维度或超截止频率现象则需要引入额外自由度或数值方法。
量科快讯
2 天前
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