波导量子电动力学中的快速高激发态传输

具有集体和长程原子-原子相互作用的波导量子电动力学（wQED）产生了许多独特的动力学现象，包括修正的集体辐射和引人注目的量子关联。它作为一个独特的平台来说明关联光子传输，并有望应用于量子信息处理。在这里，我们通过采用两个分离的手性耦合原子阵列实现了快速高原子激发传输。这种增强的波导介导激发传输的出现是由于少数亚辐射右本征态在系统动力学中占主导地位，这些本征态在光谱上分离且在空间上局域化。与应用级联系统和单向耦合来加速直接和高激发传输的直觉相反，开wQED系统中的最优系统构型需要轻微或有限的非互易衰减通道，通过利用波导介导耦合来促进能量传输。我们还研究了耦合方向性和原子数量标度对传输特性的影响。我们的结果展示了wQED平台的广泛适用性，并为量子工程和量子信息应用提供了见解。