二维波导量子电动力学中的光子散射：量子 Goos-H"anchen 位移
量子物理
2025-10-23 v1 光学
摘要
与旅行光子耦合的量子发射器，称为波导量子电动力学 (WQED)，为理解光-物质相互作用并支撑新兴量子技术提供了强大的平台。尽管 WQED 在一维中已广泛研究，但二维 (2D) WQED 仍鲜有探索，预期在更高维度中会出现独特的光子散射现象。本文基于格林函数方法，提出了 2D WQED 的完整散射理论。我们表明，发射光子与注入光子之间的平均位移可作为量子类 Goos-H"anchen 位移的类比。当光子注入单个偏离中心的端口时，在共振条件下与次辐射态相互作用时，可实现量子 Goos-H"anchen (QGH) 位移的增强。当光子注入中心端口时，由于结构的镜像对称性，不会出现 QGH 位移。然而，对于多端口注入且具有横向动量时，QGH 位移得以恢复，并且与相位对横向动量的导数成正比。与经典 Goos-H"anchen 位移不同，这些效应可以灵活地通过注入光子的频率进行调节。我们的工作为探索和操控复杂 WQED 网络中的光子散射提供了通用框架。
引用
@article{arxiv.2510.19230,
title = {Photonic scattering in 2D waveguide QED: Quantum Goos-H\"anchen shift},
author = {Yongguan Ke and Zhenzhi Peng and Muhib Ullah and Chaohong Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19230},
year = {2025}
}
备注
Any comments and suggestions are welcome