耦合至光子晶体纳米腔的四能级量子发射器的光子阻塞

我们研究了包含单个四能级量子发射器的纳米腔中的光子阻塞现象。通过在可实现的最先进光子晶体纳米腔的实际参数下，对腔内场的二阶自相关函数进行数值模拟，我们表明在强耦合机制下，所得的光子阻塞显著优于双能级发射器所能达到的效果。我们引入了一种关于四能级发射器光子阻塞的直观图像，解释了双能级与四能级发射器方案之间的性能差异，以及为何与包含双能级原子的腔体相反，当使用四能级发射器时，即使在强耦合机制之外，光子阻塞的特征也会出现且应在实验上可观测。最后，我们表明纳米腔中可实现的发射器 - 腔体耦合能够克服现实四能级发射器中光学跃迁非理想间距的问题，而这一问题此前一直阻碍了该光子阻塞方案的实验实现。