Quantum control of hyperbolic metamaterials

Bu tezde, Hiperbolik Metamateryal (HMM) içerisine gömülü atomların fotonlarla kuantum mertebesindeki etkileşimlerini inceliyoruz. İlk olarak, makroskopik Maxwell denklemleri diyadik Green fonksiyonları ışığında gözden geçirildi. İkinci olarak, bu formalizm, Drude-Lorentz metal elektron kuramıyla birlikte düşünüldüğünde Yüzey Plazmon Polariton uyarımlarının ve katmanlı HMM'lerdeki (l-HMM) hiperbolik dispersiyonun varlığını çıkarsamak amacıyla Efektif Ortam Yaklaştırımı'na binaen kullanıldı. üçüncü olarak, çoklu cisim polariton Hamiltonyanı köşegenleştirildi. Ayrıca, ortam destekli elektromanyetik alanın, herhangi bir mikroskopik modele dayanmaksızın yalnızca klasik Green tensörüne bağlı olduğu bulundu. Son ve deneme amaçlı olarak, klasik Green tensörü formalizmine binaen, karmaşık ortamlarda kuantum elektrodinamik kuramını l-HMM ortamına (Ag/TiO2 katmanları) gömülü bir atomun tekil foton uyarım olasılığını hesaplamak için kullanıyoruz. Bu amaçla, atomumuzun zamanda geriye döndürülmüş, konik bir tekil foton sinyaliyle aydınlatıldığını varsayıyoruz. Yüksek uyarım olasılıkları öngörsek de, sistemin dış dünyayla etkileşim noksanlığı, uygulamaları işlevsiz kılmakta.