超冷原子晶格与悬浮光子波导的确定性耦合

在单粒子水平与亚波长尺度上实现光与物质相互作用的确定性控制,是量子光学和混合集成量子技术的核心课题。然而,在完全可控的平台上将冷原子研究与纳米光子器件相结合,仍是当前面临的重大实验挑战。该团队展示了超冷原子晶格与片上悬浮光子回路中传播光场的确定性耦合。这一突破为解决中性原子量子计算机与模拟器的可扩展性挑战开辟了新途径——实现快速光学读出、高效亚波长无衍射相互作用区,并与固态集成光子源、探测器及阻带调制器实现真正兼容。除可控量子物质外,该平台还能对光的倏逝场及纳米结构进行原位成像,未来有望开发基于非侵入性单原子探针的三维扫描显微技术,用于量子传感应用。
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提交arXiv: 2025-11-22 23:01

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