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非线性光-物质相互作用的广义威尔逊圈方法

Generalized Wilson loop method for nonlinear light-matter interaction | npj Quantum Materials (nature.com)

摘要机翻:

非线性光-物质相互作用作为超快光学、体光伏、非线性光学传感和成像以及有效产生纠缠光子的核心,传统上通过第一性原理理论方法和态求和方法进行研究。然而,这种间接方法经常受到能带简并和光学零点的发散以及对态求和时的收敛问题和高计算成本的影响。在这里,以位移矢量和位移电流电导张量为例,我们提出了一种规范不变的广义方法,用于通过表示广义威尔逊环中的带间贝里曲率、量子度量和位移向量来有效和直接地计算非线性光学响应。这种广义的威尔逊循环方法避免了上述繁琐的挑战,并允许轻松实现和高效计算。更重要的是,威尔逊环表示提供了基于量子几何张量和量子几何势的非线性光学过程和响应的简洁几何解释,并且可以很容易地应用于研究其他激发态响应。

在数值计算时确实会遇到作者说的这些问题:能带简并点、态求和时的问题等等

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