准周期量子比特阵列中光子的局域化与散射

该研究团队探究了单个光子在耦合准周期间距量子比特阵列波导中的局域化与散射现象。随着准周期强度增加,在共振频率附近会出现具有极长寿命的局域化亚辐射态,并形成连续能带。与完全无序波导量子电动力学(所有态均局域化)形成鲜明对比的是,研究人员通过解析发现:当调制频率为(1+√5)/2时,局域态占比最高可达(3−√5)/2。在大周期调制近似下,局域化与非局域化态可分别对应平坦能带和弯曲反能带中的激发。当准周期强度较弱时,扩展亚辐射态可支持光子传输;但随着准周期强度增强,局域化亚辐射态会完全阻断与之共振的单光子传输,并显著提升整体反射率。在固定准周期强度下,该工作还发现透射谱中存在迁移率边——当系统尺寸增大时,迁移率边上下区域的透射会呈现开启或关闭的开关效应。这项研究为理解非厄米系统中的局域化现象提供了新视角。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-29 04:54

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