通过Λ型发射体实现多模波导中的可调谐单光子传输

波导量子电动力学中对光子传输的精确控制是推进量子信息处理的基础。该研究团队通过将受驱动的Λ型发射体耦合至矩形波导,研究了单光子散射的调控机制,并同时考察了单模与多模工作状态。利用Lippmann-Schwinger形式体系,研究人员推导出散射矩阵并识别出两种控制机制:法诺共振引发全反射,而电磁感应透明(EIT)则实现完美透射。在单模状态下,外部驱动参数(失谐量与拉比频率)可精确调控反射峰的位置和数量,从而实现动态光谱工程。多模状态下,模式间的量子干涉主导散射动力学——当输入光子处于特定相干叠加态时,多模效应会恢复类单模行为,实现法诺介导的全反射;而单模输入即使在法诺共振条件下也无法实现全反射,但EIT驱动的透射仍持续存在。这些成果为多模波导中的光子量子控制提供了多功能工具箱,为宽带双频滤波器和多模光谱仪等应用开辟了道路。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-28 02:16

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