耦合至一维纳米光子波导的单发射体相干单光子吸收（Chen 等）
光学
2012-08-21 v1
摘要
我们研究了耦合至一维波导的单发射体对单光子的吸收动力学，该波导同时提供自发辐射衰变通道和输入光子通道。我们发展了一种含时理论，允许将波导引导的任意输入单光子波包指定为初始条件，并计算发射体的激发概率以及透射和反射场的时域演化。对于具有高斯频谱和时域形状的单光子波包，我们得到了吸收动力学的解析解，最大原子激发约为40%。我们进一步提出一种端接波导以辅助单光子吸收。我们发现，对于放置在距端接最优距离处的发射体，入射单光子波包所能达到的最大原子激发可超过70%。这一高值直接源于波导中高自发辐射β因子的结果。最后，我们还探讨了波导色散能否通过脉冲整形辅助单光子吸收。对于高斯输入波包，我们发现通过设计色散可将吸收效率再提高4%。单发射体的高效单光子吸收在量子通信和量子计算中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.1107.0120,
title = {Coherent single-photon absorption by single emitters coupled to 1D nanophotonic waveguides (Chen, et al.)},
author = {Yuntian Chen and Martijn Wubs and Jesper Mork and A. Femius Koenderink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.0120},
year = {2012}
}
备注
21 pages, 5 figures