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半经典Maxwell-Bloch系统的加速技术:离散量子点系综的应用。 (英语) Zbl 1523.81083号

摘要:使用基于积分方程的框架的Maxwell-Bloch系统解决方案已被证明在捕获激光驱动和辐射耦合量子点的集体特征方面是有效的,例如光局域化和拉比振荡的修正。重要的是,它能够以严格、误差可控和自我一致的方式观察大型系综中每个量子点的动力学没有诉诸于空间平均。事实上,这种方法已经证明了包含多达10 ^4个相互作用量子点的系综的收敛性[C.光泽器等人,Phys。版本A(3)96,第3号,文章ID 033816,第7页(2017年;doi:10.1103/PhysRevA.96.033816)]. 超过10^4量子点的缩放测试了计算能力的极限,然而,由于(mathcal{O}(N_tN_s^2)缩放(其中,(N_t)和(N_s)表示时间和空间自由度的数量)。在这项工作中,我们提出了一种算法,将分析成本降低到\(mathcal{O}(N_tN_s\log^2N_s)\)。虽然这种方法的基础依赖于众所周知的粒子-粒子/粒子网格和自适应积分方法,但我们添加了针对瞬态系统和具有多个空间和时间导数的系统的细化。因此,我们提供了数值结果,验证了该方法在分析大型量子点系综动力学中的准确性、有效性和实用性。

MSC公司:

87年第81季度 量子点、波导、棘轮等。
62层35 鲁棒性和自适应程序(参数推断)
31B10号机组 高维积分表示、积分算子、积分方程方法
35Q61问题 麦克斯韦方程组
32甲18 布洛赫函数,几个复变量的正规函数
78A60型 激光器、脉泽、光学双稳态、非线性光学
35B05型 PDE背景下的振荡、解的零点、中值定理等
81页73 量子计算和通信处理的计算稳定性和纠错码
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参考文献:

[1] Stievater,T.H。;李,X。;钢,D.G。;Gammon,D。;Katzer,D.S。;帕克·D。;皮尔马罗奇,C。;Sham,L.J.,《物理学》。修订稿。,87,第133603条pp.(2001),URLhttp://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevLett.87.133603
[2] Kamada,H。;H.Gotoh。;Temmyo,J。;Takagahara,T。;Ando,H.,物理学。修订稿。,87,第246401条,pp.(2001),URLhttps://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevLett.87.246401
[3] 托恩,H。;Takagahara,T。;库利克,D。;O.巴克列诺夫。;霍姆斯,A.L。;Shih,C.K.,物理学。修订稿。,88,文章087401 pp.(2002),URLhttps://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevLett.88.087401
[4] 雨欧,G。;贝克尔,医学硕士。;马里兰州博德纳舒克。;马哈特,R.F。;科瓦伦科,M.V。;Stöferle,T.,《自然》杂志,563、7733、671-675(2018)
[5] Slepyan,G.Y。;Maksimenko,S.A。;霍夫曼,A。;Bimberg,D.,物理学。A版,66,第063804条,pp.(2002),URLhttp://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevA.66.063804
[6] Slepyan,G.Y。;Magyarov,A。;Maksimenko,S.A。;霍夫曼,A。;Bimberg,D.,物理学。B版,70,第045320条,pp.(2004),URLhttp://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevB.70.045320
[7] Glosser,C。;Shanker,B。;Piermarocchi,C.,物理学。A版,96,3,第033816条,pp.(2017),URLhttps://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevA.96.033816
[8] 浅仓,K。;Y.Mitsumori。;Kosaka,H。;江松,K。;Akahane,K。;山本,N。;佐佐木,M。;Ohtani,N.,物理学。B版,87,第241301条,pp.(2013),URLhttps://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevB.87.241301
[9] 毛重,M。;Haroche,S.,物理学。代表,93,5,301-396(1982),URLhttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0370157382901028
[10] McCall,S.L。;Hahn,E.L.,物理学。修订版,183,457-485(1969)
[11] Rehler,N.E。;Eberly,J.H.,《物理学》。修订版A,31735-1751(1971),URLhttp://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.3.1735
[12] 巴切拉德,N。;卡米蒂娜,R。;塞巴,P。;Vannester,C.,物理学。A版,91,第043810条,pp.(2015),URLhttp://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevA.91.043810
[13] Fratalocchi,A。;康蒂,C。;Ruocco,G.,选项。Express,16,12,8342-8349(2008)
[14] Vannester,C。;Sebbah,P.,物理学。修订稿。,87,第183903条,pp.(2001),URLhttp://link.aps.org/doi/10.103/PhysRevLett.87.183903
[15] Baczewski,A.,《光与物质相互作用分析的积分方程和间断伽辽金方法》(2013),密歇根州立大学,(博士论文)
[16] Stynyk,D.,用广义包络函数逼近和耦合偏微分方程对量子点进行数学建模(2009),威尔弗里德·劳里埃大学(博士论文)
[17] Temnov,V.V。;沃根,美国,Opt。快递,17,7,5774-5782(2009)
[18] Jin,J.M.,《电磁学中的有限元方法》(2002),威利出版社:威利纽约·Zbl 1001.78001号
[19] Shanker,B。;埃尔金,A.A。;卢,M。;Michielssen,E.,IEEE传输。天线与传播,51,3,628-641(2003)
[20] Yilmaz,A.E。;Jin,J.-M。;Michielssen,E.,IEEE传输。天线与传播,52,10,2692-2708(2004)·Zbl 1368.78198号
[21] Kobidze,G。;高杰。;Shanker,B。;Michielssen,E.,IEEE传输。天线与传播,53,3,1215-1226(2005)·Zbl 1369.78233号
[22] Bleszynski,E。;Bleszynski,M。;Jaroszewicz,T.,无线电科学。,31, 5, 1225-1251 (1996)
[23] 拉帕波特,D.C.,《分子动力学模拟的艺术》(2004),剑桥大学出版社·Zbl 1098.81009号
[24] 艾伦,L。;Eberly,J.,(光学共振和二能级原子。光学共振和两能级原子,多佛物理和化学书籍(1975),多佛)
[25] 托特罗·贡多拉,J.S。;米罗什尼琴科,A.E。;Kivshar,Y.S。;Fratalocchi,A.,《激光光子学评论》,10,3,432-440(2016)
[26] Landau,L。;Lifshitz,E.,(经典场论。经典场论,理论物理课程,第2卷(2013),爱思唯尔科学)·Zbl 0178.28704号
[27] 安德烈森,J。;曹,H。;塔夫罗夫,A。;库马尔,P。;曹春秋,物理学。修订版A,77,2,第023810条,第(2008)页
[28] Jin,J.,《电磁学中的有限元方法》(2014),Wiley-IEEE出版社·Zbl 1419.78001号
[29] 彼得森,A。;Ray,S。;密特拉·R。;天线,I。;协会,P.,(电磁学计算方法.电磁学的计算方法,IEEE/OUP电磁波理论系列(1998),IEEE出版社)·Zbl 0896.65086号
[30] Cohen-Tannoudji,C。;杜邦-Roc,J。;Grynberg,G.,《光子和原子:量子电动力学导论》(1989),威利在线图书馆
[31] 祈祷,A.J。;N.V.奈尔。;Shanker,B.,IEEE传输。天线与传播,60,8,3772-3781(2012)·Zbl 1369.78060号
[32] Shanker,B。;埃尔金,A.A。;Aygun,K。;Michielssen,E.,IEEE传输。天线与传播,48,7,1064-1074(2000)·Zbl 1368.78061号
[33] Theuns,T.,计算。物理学。Comm.,78,3,238-246(1994)
[34] A.E.Yilmaz,J.-M.Jin,E.Michielssen,IEEE天线和传播学会国际研讨会。摘要。与USNC/CNC/URSI北美无线电科学联合举办。会议(目录号03CH37450),第3卷,2003年,第543-546页,http://dx.doi.org/10.1109/APS.2003.1219905。
[35] Glosser,C.,cglosser/QuEST:v0.2.1(2018),Zenodo
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