混合等离子体腔的量子开放系统描述

该研究团队提出了一种针对有损等离子体腔的统一量子开放系统框架,其中相干动力学、弛豫、退相干和不可逆吸收被平等处理。在随机相位近似下,腔光子传播子的戴森方程导出了一个复自能S,该自能同时解释了混合等离子体-光子模式(极化激元,采用准粒子描述)的重整化和阻尼效应。通过对电子和光子环境进行迹运算,研究人员推导出上支(UP)与下支(LP)极化激元的刘维尔算子,其包含了通过自能虚部的泄漏、内部UP-LP散射率以及退相干效应。极化激元布居数、支间相干性和驱动振幅的闭合形式时间演化方程,还提供了其稳态值、UP-LP振荡猝灭率和极化激元线型的解析表达式——这些结果在低极化激元密度条件下成立,但涵盖光-物质超强耦合情形。该理论建立了等离子体和纳米光子腔中耗散极化激元动力学的自洽描述,可直接应用于响应光谱、时域测量和耗散工程领域。
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提交arXiv: 2025-12-04 17:07

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