光子晶体腔内的光-物质相互作用：一个视角

光子晶体腔内的光-物质相互作用及其形成极化子态已在过去数十年间受到广泛关注，因其直接具有诸多研究领域的实际应用。人们已针对不同的光-物质耦合 regime 采用不同近似方法进行研究，其中一种是旋转波近似（RWA），据称在弱耦合和接近共挑时有效。本研究将光-物质耦合划分为四个 regime：取决于RWA有效性，分别为 moderate（$\lambda/\omega_c\leq 0.1$）、strong（$0.1 \leq \lambda/\omega_c\leq 0.5$）、ultra-strong（$0.5 \leq\lambda/\omega_c\leq 1.0$）和 deep-strong（$\lambda/\omega_c\geq 1.0$），其中 $\lambda$ 为耦合强度，$\omega_c$ 为腔频。实验中已观察到真空拉比分割，这清晰表明极化子态的形成。有人常误解当耦合系统处于基态时，腔体保持在真空态。本文指出，随着耦合，腔体即使在基态也具有非零激发，这一现象未被RWA所捕获。事实上，RWA在完全失效，无法捕捉物质与腔场之间的相互作用。