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Wir entwickeln einen quantenmechanischen Formalismus, um die starke Kopplung zwischen einem elektromagnetischen Modus und einer Schwingungsanregung eines Ensembles organischer Moleküle zu behandeln. Durch den Einsatz eines Bloch-Redfield-Wangsness-Ansatzes zeigen wir, dass der Einfluss von Dephasing-typischen Interaktionen, d.h. elastischen Kollisionen mit einem Hintergrundbad von Phononen, entscheidend von der Natur der Badmodi abhängt. Insbesondere sind für langreichweitige Phononen, die einem gemeinsamen Bad entsprechen, die Dynamik des 'hellen Zustands' (die kollektive Überlagerung molekularer Schwingungen, die mit dem Kavitätenmodus koppeln) effektiv von anderen Eigenzuständen des Systems entkoppelt. Im Fall unabhängiger Bäder (oder kurzreichweitiger Phononen) erfolgt ein inkohärenter Energietransfer zwischen dem hellen Zustand und den entkoppelten dunklen Zuständen. Diese Prozesse sind jedoch unterdrückt, wenn die Rabi-Spaltung größer ist als der Frequenzbereich der Badmodi, wie in einem kürzlich durchgeführten Experiment erreicht (Shalabney et al. 2015 Nat. Commun. 6 5981). In beiden Fällen kann die Dynamik somit durch einen einzigen kollektiven Oszillator beschrieben werden, der mit einem photonischen Modus gekoppelt ist, wodurch dieses System ein idealer Kandidat ist, um die Kavitäten-Optomechanik bei Raumtemperatur zu erforschen.
Pino et al. (Fr,) haben diese Frage untersucht.