El Efecto Casimir Dinámico en una Cavidad Optomecánica Disipativa Interactuando con un Cristal Fotónico
Autores: Tanaka, Satoshi; Kanki, Kazuki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Estudiamos teóricamente el efecto Casimir dinámico (DCE), es decir, la amplificación paramétrica de un vacío cuántico, en una cavidad optomecánica que interactúa con un cristal fotónico, que se considera un sistema ideal para estudiar el efecto de disipasión microscópica en el DCE. A partir de un Hamiltoniano total que incluye el sistema de bandas fotónicas así como la cavidad optomecánica, hemos derivado un Floquet-Liouvilliano efectivo aplicando el método de Floquet y el método de proyección de Brillouin-Wigner-Feshbach. El efecto de disipasión microscópica se tiene en cuenta rigurosamente en términos de la autoenergía dependiente de la energía. El Floquet-Liouvilliano efectivo obtenido exhibe dos inestabilidades en competencia, es decir, inestabilidades paramétricas y de resonancia, que determinan el modo estacionario como resultado del equilibrio entre ellas en el DCE disipativo. Al resolver el problema de los valores propios complejos del Floquet-Liouvilliano, hemos determinado el modo estacionario con valores nulos de las partes imaginarias de los valores propios. Encontramos un nuevo DCE multimodal no local representado por una transformación de Bogoliubov multimodal del modo de la cavidad y la banda de fotones. Mostramos la ventaja práctica para la observación del DCE en que podemos reducir en gran medida la frecuencia de bombeo cuando el sistema de cavidad está incrustado en un cristal fotónico de banda estrecha con un hueco de banda.
Descripción
Estudiamos teóricamente el efecto Casimir dinámico (DCE), es decir, la amplificación paramétrica de un vacío cuántico, en una cavidad optomecánica que interactúa con un cristal fotónico, que se considera un sistema ideal para estudiar el efecto de disipasión microscópica en el DCE. A partir de un Hamiltoniano total que incluye el sistema de bandas fotónicas así como la cavidad optomecánica, hemos derivado un Floquet-Liouvilliano efectivo aplicando el método de Floquet y el método de proyección de Brillouin-Wigner-Feshbach. El efecto de disipasión microscópica se tiene en cuenta rigurosamente en términos de la autoenergía dependiente de la energía. El Floquet-Liouvilliano efectivo obtenido exhibe dos inestabilidades en competencia, es decir, inestabilidades paramétricas y de resonancia, que determinan el modo estacionario como resultado del equilibrio entre ellas en el DCE disipativo. Al resolver el problema de los valores propios complejos del Floquet-Liouvilliano, hemos determinado el modo estacionario con valores nulos de las partes imaginarias de los valores propios. Encontramos un nuevo DCE multimodal no local representado por una transformación de Bogoliubov multimodal del modo de la cavidad y la banda de fotones. Mostramos la ventaja práctica para la observación del DCE en que podemos reducir en gran medida la frecuencia de bombeo cuando el sistema de cavidad está incrustado en un cristal fotónico de banda estrecha con un hueco de banda.