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Modal analysis of the ultrahigh finesse Haroche QED cavity

Marsic, Nicolas ; De Gersem, Herbert ; Demésy, Guillaume ; Nicolet, André ; Geuzaine, Christophe (2023)
Modal analysis of the ultrahigh finesse Haroche QED cavity.
In: New Journal of Physics, 2018, 20 (4)
doi: 10.26083/tuprints-00020602
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In this paper, we study a high-order finite element approach to simulate an ultrahigh finesse Fabry–Pérot superconducting open resonator for cavity quantum electrodynamics. Because of its high quality factor, finding a numerically converged value of the damping time requires an extremely high spatial resolution. Therefore, the use of high-order simulation techniques appears appropriate. This paper considers idealized mirrors (no surface roughness and perfect geometry, just to cite a few hypotheses), and shows that under these assumptions, a damping time much higher than what is available in experimental measurements could be achieved. In addition, this work shows that both high-order discretizations of the governing equations and high-order representations of the curved geometry are mandatory for the computation of the damping time of such cavities.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2023
Autor(en): Marsic, Nicolas ; De Gersem, Herbert ; Demésy, Guillaume ; Nicolet, André ; Geuzaine, Christophe
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Modal analysis of the ultrahigh finesse Haroche QED cavity
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 5 Dezember 2023
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 27 April 2018
Ort der Erstveröffentlichung: London
Verlag: IOP Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: New Journal of Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 20
(Heft-)Nummer: 4
Kollation: 17 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00020602
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/20602
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

In this paper, we study a high-order finite element approach to simulate an ultrahigh finesse Fabry–Pérot superconducting open resonator for cavity quantum electrodynamics. Because of its high quality factor, finding a numerically converged value of the damping time requires an extremely high spatial resolution. Therefore, the use of high-order simulation techniques appears appropriate. This paper considers idealized mirrors (no surface roughness and perfect geometry, just to cite a few hypotheses), and shows that under these assumptions, a damping time much higher than what is available in experimental measurements could be achieved. In addition, this work shows that both high-order discretizations of the governing equations and high-order representations of the curved geometry are mandatory for the computation of the damping time of such cavities.

Freie Schlagworte: electromagnetism, perfectly matched layer, modal analysis, quasinormal modes, leaky modes, cavity quantum electrodynamics, high performance computing
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-206028
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 621.3 Elektrotechnik, Elektronik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder > Theorie Elektromagnetischer Felder
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder
Hinterlegungsdatum: 05 Dez 2023 10:04
Letzte Änderung: 12 Mär 2024 10:13
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