量子发射体耦合纳米颗粒表面等离激元诱导的集体例外点
介观与纳米尺度物理
2020-01-22 v2 量子物理
摘要
由非厄米简并导致的例外点，具有增强量子传感能力的潜力。因此，在不同量子系统中寻找例外点对于开发此类未来传感设备至关重要。利用金属纳米颗粒表面上受限体积内增强的光-物质相互作用，本文从理论上证明了在由量子发射体耦合到亚波长尺度金属纳米颗粒的系统中共例外点的存在。通过使用解析量子电动力学方法，例外点表现为强耦合效应的结果，并可在原本合并的本征能量的剧烈分裂中观测到。此外，我们表明当多个量子发射体集体耦合到局域表面等离激元的偶极模式时，例外点也可能出现。这种量子集体效应不仅放宽了单个发射体的强耦合要求，还导致例外点更稳定的生成。此外，我们指出例外点可在功率谱中显式揭示。一个广义信噪比，同时考虑功率谱中的频率分裂与系统耗散，清楚地表明相较于单个量子发射体，集体耦合到纳米颗粒的一群量子发射体在探测例外点上具有更优性能。
引用
@article{arxiv.1904.08133,
title = {Collectively induced exceptional points of quantum emitters coupled to nanoparticle surface plasmons},
author = {Po-Chen Kuo and Neill Lambert and Adam Miranowicz and Hong-Bin Chen and Guang-Yin Chen and Yueh-Nan Chen and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.08133},
year = {2020}
}