调控结构化波导量子电动力学中的激发动力学
波导量子电动力学(wQED)已成为研究低维光子环境中集体光-物质相互作用的核心平台。传统wQED系统依赖于均匀手性或互易性发射体-波导耦合,而该研究团队提出了一种结构化wQED框架——通过局部设计每个发射体的耦合方向性来控制原子-纳米光子界面的激发传输。针对发射体图案化耦合方向性的不同组合,研究人员识别出四种展现独特动力学行为的典型构型:向心式、波动式、蛙跳式和色散式激发。通过对有效非厄米哈密顿量的光谱分析,发现这些动力学源于亚辐射本征模式间的干涉效应。方差分析进一步量化了激发扩散随原子间距和全局手性的变化关系,揭示了可调控的局域化-离域化转变。即使考虑非导波损耗,该工作证实传输特性在实际耦合效率(β≥0.99)条件下仍保持稳健。这些发现确立了结构化wQED作为通过可编程方向性图案调控激发局域化、相干性和传输的实用途径,为可控亚辐射传输及手性量子信息路由开辟了新道路。
量科快讯
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