手性相互作用诱导的近完美光子阻塞

基于散射矩阵方法，我们从理论上证明了手性相互作用可以在波导-腔量子电动力学（QED）系统中诱导近乎完美的光子阻塞（PB）。该机制依赖于波导内的多光子路径干涉，这一点通过 $g^{(2)}(0)\approx0$ 的解析参数区域清晰地展现出来。当系统中引入 $N$ 个腔时，相应地存在 $N$ 个实现近完美光子阻塞的最优参数点，其中所需的最低手性强度随 $N$ 的增加呈指数下降，并且这些最优点对系统频率的无序具有鲁棒性。在共振驱动和固定手性条件下，输出光仅取决于 $N$ 的奇偶性（$N\ge2$），偶数个腔时出现相干态，奇数个腔时出现单光子态。我们的工作为利用系统的手性实现具有高单光子透射率的近完美光子阻塞效应提供了一条替代途径，在可集成的片上单光子源方面具有潜在应用。