利用纳米尺度表面等离激元的单光子晶体管

众所周知，光量子（光子）可以在非线性介质中相互作用，类似于大质量粒子，但在实践中这些相互作用通常非常弱。在此，我们描述了一种在单光子水平上实现强非线性相互作用的新方法。我们的方法利用了最近 demonstrated 的单个光学发射器与导电纳米线上紧密受限、传播的表面等离激元激发之间的高效耦合。我们表明，该系统可以作为沿纳米线传播的入射光子的非线性双光子开关，并可使用量子光学技术进行相干控制。作为一项新颖的应用，我们讨论了如何调整这种相互作用以创建单光子晶体管，其中“门”场中单个入射光子的存在或缺失足以完全控制后续“信号”光子的传播。