Macroscopic quantum electrodynamics of high-Q cavities [Elektronische Ressource] = Makroskopische Quantenelektrodynamik von high-Q-Cavaties / von Mikayel Khanbekyan

Macroscopic Quantum Electrodynamics ofHigh-Q Cavities(Makroskopische Quantenelektrodynamik vonhigh-Q-Cavities)Dissertationzur Erlangung des akademischen Gradesdoctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.)vorgelegt dem Rat der Physikalisch-Astronomischen Fakult¨atder Friedrich-Schiller-Universit¨at Jenavon MA Mikayel Khanbekyangeboren am 13.07.1976 in Jerewan, ArmenienGutachter1. Prof. Dr. Dirk-Gunnar Welsch, Friedrich-Schiller-Universit¨at Jena2. Prof. Dr. Michael Fleischhauer, Technische Universit¨at Kaiserslautern3. Dr. Juan Le´on, Instituto de F´ısica Fundamental (Madrid, Spanien)Tag der Disputation: 27.10.2009ContentsTitle Page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iTable of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii1 Introduction 12 Leaky High-Q Cavities: QNT Approach 92.1 System-Reservoir Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Unwanted Losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3 Damped Atom-Field Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Leaky High-Q Cavities: QED Foundation and Extension of QNT 183.1 Macroscopic QED in Linear Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.1.1 Medium-Assisted Electromagnetic Field . . . . . . . . . . . . 193.1.2 Field Quantization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.1.3 Atom-Field Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.1.