受保护于耗散与无序环境下的 Weyl 稠密原子阵列的远程相互作用

远程相互作用是许多量子现象和技术中的关键资源。自由空间光子可实现幂律相互作用，但缺乏可调性且因其全向辐射而受到退相干过程的制约。工程化介质可实现可调且相干的相互作用，但通常以牺牲相互作用范围并增加对材料无序和光子损耗的敏感性为代价。本文提出一种可规避上述所有局限的平台，基于受磁场驱动的三维亚波长原子阵列。我们的关键结果表明，如何设计这些原子亚材料的极化带，以实现一对频率隔离的 Weyl 点。这些 Weyl 激发因其无能隙特性可实现远程相互作用，因其拓扑保护性可实现鲁棒性，因其亚辐射特性可实现无退相干性。我们展示了这些隔离 Weyl 点在大范围的原子间距和磁场取值下的鲁棒性，并表征了其相应费米弧面态的涌现。后者亦可导致两种二维非回归原子相互作用，而此类相互作用在其他其他手性量子光学 setup 中无此类类比。