合成非阿贝尔规范场中的拓扑量子电动力学

量子电动力学(QED)作为描述光与物质相互作用的基石框架,其阿贝尔对称性本质使得合成非阿贝尔规范场的操控成为基础研究中的未拓疆域。本研究提出了嵌入非阿贝尔光子晶格的量子发射体光-物相互作用通用理论。通过超越连续极限的非阿贝尔朗道缀饰态解析解,该团队揭示了由发射体与自旋-动量锁定能带选择性耦合所实现的手性光子发射和具有非互易特性的涡旋现象。当与阿贝尔及非阿贝尔磁场共存时,发射体与朗道缀饰轨道杂化形成携带量子化角动量的自旋极化压缩朗道极化激元,其拉比频率可通过朗道能级和赝自旋相互作用调控。多发射体动力学进一步展现出由非共形晶体对称性诱导的实空间交错相位所主导的集体现象。这些成果架起了非阿贝尔物理与量子光学的桥梁,确立了非阿贝尔规范场作为合成拓扑量子光学态、角动量传递及调控QED系统中光子介导关联的多功能工具,对量子模拟和手性量子光学网络应用具有重要意义。

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