巨原子耦合至半无限光子波导的非马尔可夫动力学

我们研究了一个二能级巨原子通过多个耦合点与一维半无限波导相互作用的非马尔可夫动力学，其中在波导端点处放置了一个完美镜。当光子在相邻耦合点之间的传播时间与巨原子裸弛豫率的倒数相比足够大时，系统进入非马尔可夫过程。原子自发辐射释放的光子通过波导在多个耦合点之间转移，或者在镜面反射后完成往返后被原子重新吸收，这导致光子被捕获并形成束缚态。我们发现系统中可以形成三种不同类型的束缚态，包括无粒子数反转的静态束缚态、具有两个束缚态的周期等幅振荡，以及具有三个束缚态的周期非等幅振荡。揭示了三种束缚态形成的物理起源。此外，我们考虑了不需要模式的耗散和退相干对束缚态的影响。最后，我们将系统推广到涉及多个巨原子耦合至一维半无限波导的更一般情况。所获得的巨原子时滞微分方程组可能为更好地理解耦合至半无限波导的多个巨原子的非马尔可夫动力学开辟一条途径。