从首要原理计算光子腔体中局域发射器之间的能量传输

辐射性和非辐射性共挑耦合是光子器件中常见的现象，广泛应用于经典和量子信息技术应用中。本文提出了一种从首要原理出发的 метод，以实现对光子腔体中缺陷之间能量传输的定量预测，超越偶极-偶极近似，包含电子态的多体相互作用。作为示例，我们讨论了从类似偶极子的发射器到 MgO 中 F 中心的能量传输。我们表明，腔体可用于可控地增强或抑制特定的自旋翻转和自旋守恒过渡。具体而言，我们预测在 MgO 中 F 中心距离类似偶极子源约 10 nm 时，可通过采用品质因子 Q~400 的适中腔体，实现共振能量传输速率的约 10 至 100 倍增强。我们还表明，通过将腔体共振频率相对于发射器能级进行错位，也可实现传输速率的类似抑制。本文所述的框架是通用的，可 readily 应用于各种嵌入微球、核壳纳米粒子和介质 Mie 共振器中的局域发射器的器件。因此，我们的工作为预测如何在量子记忆体、超高密度光学记忆体以及各种量子信息平台中控制能量传输提供了可能性。