光子 Weyl 点附近的光与物质相互作用
光学
2021-03-24 v1 材料科学
量子物理
摘要
当两个具有线性色散的三维光子能带在单一动量点（称为 Weyl 点）简并时，便出现 Weyl 光子。这些点具有显著性质，例如作为 Berry 曲率的鲁棒拓扑单极子以及相关的消失态密度。本工作中，我们报道关于此类 Weyl 光子的量子光学后果的系统理论研究。首先，我们分析耦合至 Weyl 光子浴的单个量子发射体相对于 Weyl 点的失谐动力学，并研究相应发射模式，采用微扰与精确处理。我们的计算显示当发射体失谐偏离 Weyl 频率时的非对称动力学行为，以及高度准直发射的不同 regime，最终转化为多种定向集体衰变。此外，我们发现浴哈密顿量中交错质量与跳跃项的引入既丰富了所观测现象，又增加了相互作用的可调性。最后，我们分析两个发射体情形下动力学的相干与耗散分量间的竞争，并推导有效相互作用自旋模型描述成立的条件。
引用
@article{arxiv.2012.12885,
title = {Light-matter interactions near photonic Weyl points},
author = {Iñaki García-Elcano and Jorge Bravo-Abad and Alejandro González-Tudela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12885},
year = {2021}
}