通过双光子相互作用实现光子阻塞的集体增强

类似于电子系统中的库仑阻塞效应,光子阻塞是一种关键的量子光学现象,即单个光子的存在会阻止后续光子通过非线性介质传输。除基础研究价值外,单光子与多光子阻塞作为产生技术相关量子光态的机制正被深入研究。传统光子阻塞需要实现强光-物质耦合,但增加原子数量却无法增强反聚束效应。该工作通过结合近似解析方法和全量子数值模拟,分析了嵌入双光子耦合发射体系综的量子谐振器光学传输特性。研究表明当光与物质通过双光子相互作用耦合时,单光子与多光子阻塞均可获得集体增强效应。研究人员提出不同驱动方案,证明其二阶或三阶关联函数可随原子数增加而显著抑制。与传统方法不同,这种非经典特性的集体增强发生在幺正传输条件下,最终仅受退相干限制。这证实了集体双光子耦合是一种强效机制,即使在无法实现单个强耦合的平台上也能实现光子阻塞。
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提交arXiv: 2025-11-14 17:26

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