분자 폴라리톤의 선형 응답

이 논문에서는 N개의 분자 방출체가 광학 공명의 광자 모드에 결합하는 집합적 광-물질 강한 결합 영역이 광자가 비선형 전이의 열욕조에 결합된 불순물로 작용하는 양자 불순물 모델로 매핑될 수 있음을 보여줍니다. N ≫ 1인 열역학적 한계에서, 우리는 욕조를 효과적인 조화 욕조로 대체할 수 있으며, 이는 문제를 결합된 조화 진동자의 문제로 극적으로 단순화합니다. 우리는 필요한 유일한 분자 입력이 분자의 선형 감수성인 경우에 대한 선형 광학 스펙트라(전달, 반사 및 흡수)에 대한 간단한 분석적인 표현식을 도출합니다. 이 형식은 온도, 무질서, 진동 결합 및 분자 집합의 광학 포화의 역할을 보여주는 일련의 설명적 예에 적용되며, 중요한 비선형 광학 실험을 설명하는 데 유용하다는 점을 설명합니다. 완전성을 위해, 우리는 회전파 근사 내의 임의의 비선형 시스템(큰 N과 작은 N 모두)에 대한 관련 분광 관측치를 자가 포함적으로 도출하는 부록 A–C를 제공합니다. 여기서 제시된 결과 중 일부는 이미 문헌에 보고되었지만, 우리는 결과의 통합된 표현과 함께 열린 양자 시스템 및 선형 응답 이론에서 강력한 개념을 분자 폴라리토닉스와 연결하는 새로운 해석을 제공합니다.