波导耦合至损耗型或增益型巨型原子的单光子散射

该研究团队研究了在一维耦合谐振器波导中与具有复杂在位能量的巨型原子耦合的单光子散射。在广义投影算子形式下,研究人员推导出了散射系数的解析表达式。研究发现:损耗型巨型原子会吸收入射波,而增益型巨型原子不仅能放大入射波,还会在特定能量处导致散射发散,这种现象对应光谱奇点。团队探究了与这些奇点相关的临界散射动力学,并将持续波发射现象归因于连续体中存在的稳态束缚态。由于这种束缚态的存在,传统的时间无关散射理论对此类非厄米系统不再适用。此外,研究表明具有增益的系统始终存在至少一个随时间增长的束缚态,该态主导了长期动力学行为。通过高斯波包散射的数值模拟,验证了该工作提出的含时理论预测。
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提交arXiv: 2025-12-19 11:18

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