巨原子的非互易与手性单光子散射
量子物理
2023-02-27 v2
摘要
巨原子量子光学为研究光子散射提供了新的范式。在这项工作中，我们研究了巨原子作为实现非互易和手性量子光学的有效平台所展现的非平凡单光子散射特性。对于二能级巨原子，我们确定了实现非互易传输的条件：除了通过局域耦合相位打破时间反演对称性外，还需要外部原子耗散。特别是在非马尔可夫区域，反射谱中会周期性地出现非传统的 revival 峰。为了探索更有趣的散射行为，我们将二能级巨原子系统扩展到耦合双波导的Δ型和∇型三能级巨原子，利用不同的物理机制实现非互易和手性散射。我们提出的巨原子结构具有潜在的应用，可作为高效定向路由器，确定性地将单光子传输到任意期望的端口，也可作为环行器，以循环方式在四个端口间传输单光子。
引用
@article{arxiv.2203.00823,
title = {Nonreciprocal and chiral single-photon scattering for giant atoms},
author = {Yao-Tong Chen and Lei Du and Lingzhen Guo and Zhihai Wang and Yan Zhang and Yong Li and Jin-Hui Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.00823},
year = {2023}
}