单光子被不对称耦合到平行波导的巨型分子散射
该工作研究了波导量子电动力学(QED)体系中的单光子散射问题:一个由两个频率失谐的巨型原子构成的巨型分子,通过多个连接点耦合到两条平行波导上。相干原子-原子耦合与有效衰减率之间的竞争,决定了传输(反射)谱中单个共振分裂为双峰结构。通过调控衰减率的不对称性和原子失谐,可以设计光子路径干涉以优化波导间的传输;在手性耦合条件下,这种干涉可进一步用于实现完全确定性的路由。在非马尔可夫区域中,延迟效应能够重塑光谱,并主动驱动弱耦合与强耦合区域之间的转变,将未分裂的马尔可夫共振转化为清晰分离的双峰,反之亦可合并分裂的双峰恢复为单一共振。当时间延迟足够长时,还会产生多个共振和避免交叉现象,丰富光谱响应。该工作的结果展示了原子失谐、衰减率不对称性以及非马尔可夫延迟如何协同作用,在多端口量子网络中提供基于干涉的灵活单光子路由控制。

