耦合超导光子晶体的人工原子链中的微波传输

与光子晶体强耦合的发射体为实现新颖的量子光-物质相互作用提供了强有力的平台。在此，我们研究了一条三能级人工原子链耦合到一维超导微波光子晶体时的光学性质。在弱输入场的透射谱中出现一个尖锐的最低能量凹陷，揭示了由局域束缚态引起的长程相互作用的丰富行为。我们发现，当束缚态的局化长度足够大时，该凹陷频率随人工原子数目和长程相互作用的特征强度均呈线性标度。受此观察启发，我们提出一个简单模型，利用系统参数计算凹陷频率，该模型与在大局化长度下精确数值计算的结果吻合良好。我们观察到输出场的光子-光子关联函数中聚束与反聚束之间的振荡。此外，我们发现即使光子晶体与人工原子之间的耦合强度不完全相等，且各人工原子的外驱动场相位不同，该模型依然成立。因此，我们可从透射谱中的凹陷位置推断有价值的系统参数，这为实验中的超导微波光子晶体系统提供了一种重要的测量工具。随着将人工原子与微波光子晶体耦合方面的显著进展，我们的方案可在当前可用的超导电路中实验实现。