从束态到量子自旋模型：拓扑光子环中的色旋相干动力学

拓扑光子系统为在无序环境中引导光提供了稳健的平台，但其与量子发射器之间的相互作用仍是实现强相关量子态的前沿领域。本文我们探索了一个环形Su-Schrieffer-Heeger(SSH)光子晶格与多个量子发射器相互作用，以控制拓扑保护的色旋量子动力学。通过包含级联林德瓦尔动力学和色旋发射器-浴相互作用的完整微观模型，我们揭示了浴的拓扑性质如何介导发射器之间非双向、长范围相互作用。这些相互作用导致丰富的多体自旋现象，包括鲁棒性、方向能量传输以及涌现的双Néel有序，由系统拓扑性质导出的有效自旋哈密顿量所捕获。我们表明，拓扑束态实现单向辐射，抵抗耗散保持相干性，并在发射器之间留下非平凡的纠缠和互信息模式。特别是，当施加圆偏振激发时，发射器不仅继承场的自旋角动量，还充当了协同启动色旋-轨道耦合拓扑光子模式进入远场的转换器。我们的结果在拓扑光子浴与涌现量子磁性之间建立了直接桥梁，使该体系结构成为研究色旋量子光学、拓扑保护的纠缠态以及长程量子相干性的有前景的测试平台。