周期光与周期量子发射器阵列的近距离相遇
量子物理
2026-05-18 v2
摘要
我们引入晶体极化子——当周期量子发射器阵列的集体激发态与透镜面上共挑模强耦合时形成的混合激发态。这在实际中实现了一个将周期光与周期物质置于同一层次下的腔量子电动力学平台，允许在这种扩展、耗散且色散的纳米光子结构中实现强集体光-物质耦合。为描述这一 regime，我们发展了基于宏观量子电动力学的 reciprocal 空间少模量量化方法，将发射器阵列看到的透镜面共挑模映射到每个平面动量的腔QED哈密顿量中。我们表明，单个发射器单元胞即可实现表面电磁栅共挑模和介质内在连续束态的强耦合 regime。由于晶体极化子的共振非线性效应，这个平台实现了量子光发生，效率远高于传统非线性透镜面的实现水平。
引用
@article{arxiv.2508.00797,
title = {Close encounters between periodic light and periodic arrays of quantum emitters},
author = {Frieder Lindel and Carlos J. Sánchez Martínez and Johannes Feist and Francisco J. García-Vidal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00797},
year = {2026}
}