纳米光子波导中量子发射体的相干非线性光学

相干量子光学中，光子与发射体的相互作用不扰乱相位相干性，其处于众多量子光学效应与新兴技术的核心。耦合到纳米光子波导的固态发射体是可扩展量子器件的有前景平台。然而，由于发射体固态环境的动力学特性，在这些系统中实现完全相干具有挑战性。在此，我们综述了耦合到纳米光子波导的固态量子发射体在相干光-物质相互作用方面的进展。我们首先奠定准一维系统中二能级系统相干与非线性光-物质相互作用的理论基础，随后对实验实现进行基准评测。接着我们讨论由于引入不同频率光子、发射体更复杂的能级结构以及多个发射体通过共享光子模式耦合所产生的高阶非线性。贯穿全文，我们强调了基于这些相干相互作用的应用协议与新奇效应、朝向其实现的步骤，以及尚待克服的挑战。