分形光子晶格中的原子-光子束缚态:局域长度与反常扩散

该团队研究了由耦合到自相似光子晶格的两能级发射体所引发的原子-光子束缚态。通过热核表达光子格林函数,研究人员发现远场局域长度满足 \(ξ\sim Δ^{-1/d_w}\),其中 \(Δ\) 是相对于下谱边缘的失谐量,\(d_w\) 是底层分形的行走维度。这一标度行为受反常扩散控制,不依赖于平移不变性或带边有效质量近似。在对谢尔宾斯基地毯、金字塔、维切克图和谢尔宾斯基地毯进行精确对角化后,一旦通过原位势补偿连接性中的局部不均匀性,使浴哈密顿量具有类拉普拉斯形式,该远场预测便得到证实。在近场中,束缚态振幅表现出额外的代数变化。对于嵌套有限分形,相应的指数与经典电阻/首达时间标度一致,而谢尔宾斯基地毯则明显偏离这一简单规律。该工作的成果将结构浴波导量子电动力学扩展至自相似非周期几何结构,并将束缚态轮廓与底层分形晶格的输运指数联系起来。
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提交arXiv: 2026-05-22 13:33
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