晶格边缘的光子晶格中出现的空腔-QED动力学

该研究团队研究了耦合到二维光子晶格边界的量子比特,这类晶格支持无弥散的边缘模式,与传播光子的传统边缘模式不同。作为案例研究,研究人员考虑了具有锯齿边缘的耦合谐振器蜂窝晶格(光子石墨烯),其中边缘模式形成了仅存在于动量空间受限区域的平带。研究表明,光与物质相互作用可有效通过耗散腔QED模型描述,其中发射器与通过边缘模式叠加形成的虚拟腔模发生相干耦合。该模式仅存在于一个子晶格上,最显著的特征是表现出围绕量子比特的非传统幂律局域化,同时仍能在热力学极限下归一化,其空间范围可通过引入晶格各向异性进行调控。该工作预测了真空中拉比振荡现象的发生,以及远距离发射器之间的高效态转移,并提出采用超导电路进行实验验证的方案。

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