纳米结构中局域场下纠缠光子的增强上转换与量子干涉

我们从理论上研究了二聚体分子上纠缠双光子的上转换过程，该分子通过腔或纳米尺度金属结构耦合。在一维输入输出理论框架内，我们解析推导了光子的传播子，并数值计算了上转换概率。研究表明，与纳米结构的耦合明显增强了该过程。我们还发现，对于某些平衡的系统参数，如光子间的量子关联、辐射衰变率以及纳米结构与分子间的耦合，这种增强效应变得更为显著。从整个系统耦合模式间的量子干涉角度，可以合理解释这种非单调依赖关系。该结果可为利用弱光（少数光子）进行非线性光学反应提供指导。