通过波导耦合布拉格与反布拉格超原子中的可调谐集体量子态实现光操控
一种由超辐射态和亚辐射态等集体量子态组成的多体量子系统,在光-物质相互作用中表现为多能级超级原子。该研究团队在波导量子电动力学实验中,利用周期性排列的超导人工原子阵列研究了一维超级原子。研究人员设计出具有两种不同最近邻原子间距(d=λ0/2和d=λ0/4)的周期性原子阵列,分别对应布拉格散射和反布拉格散射条件。该系统由八个原子组成,这些原子按特定间距排列保持上述两种原子间距。通过调控原子频率,该工作实现了对布拉格超级原子和反布拉格超级原子的修饰,从而产生截然不同的量子光学现象(如集体诱导透明效应和宽光子禁带)。此外,由于超导量子电路中波导-原子的强耦合特性,研究人员在小型系统中实现了高效的光操控。该实验不仅展示了布拉格与反布拉格超级原子的可调光学特性,还揭示了它们在量子器件中的潜在应用价值。
