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量子等离子体激元的非厄米方法

DOI：10.1063/1.5131762 期刊：The Journal of Chemical Physics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 我们研究了存在耗散和退相位时，激子/等离子体相互作用简单非厄米模型的适用性极限。该模型可作为更完备的Lindblad密度矩阵方法的替代方案，在计算复杂度和概念理解上更为简化。研究发现，线性区域的光谱特征可通过此方法得到充分描述。但在某些连续光驱动条件下，该模型可能失效。对于两个量子点或激子与等离子体相互作用的情形，当同时存在耗散和退相位时，该模型能定性描述相干性与纠缠态；在无退相位极限下则可进行定量描述。在单激发流形框架内，该方法还被用于评估50个量子点与等离子体相互作用时无序度的影响——平均而言，足够大的无序度能帮助开放量子系统的系综平均值比无无序情况更快地稳定至暗准稳态。虽然在此规模限制下单激发流形计算既可采用非厄米形式也可采用Lindblad形式，但当希尔伯特空间维度增大时，非厄米方法在计算和存储方面的优势将更为凸显。
作者： Cristian L. Cortes，Matthew Otten，Stephen K. Gray
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研究概述 实验方案

研究目的

研究一种简单的非厄米模型在耗散和退相位存在下描述激子/等离子体相互作用的适用性，作为更完整的Lindblad密度矩阵方法的替代方案。

研究成果

非厄米模型为描述线性光学激发下量子点/等离激元相互作用提供了一种计算上更简单的替代方案，相比Lindblad密度矩阵方法。该模型能描述无驱动系统中的非平庸相干性与纠缠，但在连续光驱动条件下失效。此模型特别适用于研究多个量子点与等离激元结构耦合的体系。

研究不足

非厄米模型在某些情况下会在连续光驱动下失效，且无法描述连续波驱动极限下的饱和效应。当存在退相位时，该模型与密度矩阵计算结果也存在差异。

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