二维波导量子电动力学网络中的平带介导光子-光子相互作用

我们研究了与二维波导网络耦合的量子发射器构成的 Lieb 晶格，证明该系统支持能量上隔离的平带，从而实现了即使存在远程光子中介耦合的局域化。我们随后探讨了软核心和硬核心相互作用 regime 中的两激发动力学，这些相互作用源于发射器的非线性。在软核心 regime 中，我们观察到平带内的相互作用诱导光子传输，通过形成束缝光子对来实现。 在硬核心 regime，即对应于两能级原子极限时，我们则发现由平带和色散带共同构成的 metastable 类兰子态的出现。我们的发现凸显了发射器集体行为与有效光子-光子相互作用之间的相互作用如何为研究平带系统中的高度关联光子态提供了平台。