波导-QED 系统中电子传输的光学开关

研究发现，耦合到光子腔的波导中的电子开关受到光子能量与偏振的强烈影响。因此，该系统在离共振与共振光子场两种不同机制下研究电荷动力学。在离共振光子场中，光子能量小于波导系统最低两个子带间的能隙，电荷在波导间分裂，实现 $\sqrt{\rm NOT}$ 量子逻辑门操作。在共振光子场中，由于第一子带的光子复制态出现在第二子带区域，引发量子 NOT 跃迁，电荷被完全从一个波导切换到另一个波导。此外，展示了光子偏振对控制波导系统中电荷运动的重要性。电子电路中电荷开关的思想可用于构建量子比特。