时空超表面中的光子阻塞类非互易吸收
量子物理
2026-03-10 v4 超导电性
应用物理
摘要
控制电磁能流对于推进量子技术至关重要。我们引入了一种时空调制的超导超表面，它表现出光子阻塞类非互易吸收。在该系统中，入射辐射的频率与超表面的调制频率相匹配，从而实现单向吸收。前向传播波与高阶 Floquet 谐波发生共振耦合并在平板内被吸收，而后向传播波则自由透射而不发生相互作用。这种行为源于时空周期介质中的经典波干涉与谐波转换，是量子光子阻塞的经典类比。我们提出了一种基于超导体-半导体超表面的设计，该设计包含级联约瑟夫森场效应晶体管，适用于毫开尔文温度下运行。我们的分析包括系统哈密顿量、Floquet 能带结构、等频图以及展示强非互易吸收的全波仿真。这些发现为用于量子信息处理和微波光子学的紧凑型非互易超导器件建立了一条途径。
引用
@article{arxiv.2409.08137,
title = {Photon-Blockade Analogue Nonreciprocal Absorption in Spatiotemporal Metasurfaces},
author = {Sajjad Taravati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08137},
year = {2026}
}