纳米光子网络中声波光控光与物质相互作用

我们分析了在存在传播声波的情况下原子或类原子发射体与纳米光子波导的耦合。具体而言，我们表明此类声波引起的强折射率调制可剧烈改变有效光子态密度，从而影响光子发射与吸收过程的强度、方向性以及整体特征。这些效应实现了对波导结构中光与物质相互作用的完全动态控制，即便在二维系统中也可用于沿选定方向以极高保真度高效交换单个光子。这种量子声光控制为多种量子网络应用提供了通用工具，从通过定向发射体-发射体相互作用分发纠缠，到利用声学传送带路由单个光子量子态。