结构化光子浴中巨原子的量子光学

我们提出了一个通用框架，用于处理巨原子（即每个都非局域地耦合到任意维度结构化光子浴（通常是晶格）的量子发射器）的量子光学问题。该理论涵盖了格林函数的计算与一般性质、原子 - 光子束缚态 (BSs)、集体主方程和无退相干哈密顿量 (DFHs)，并由一种形式体系支撑，在该体系中巨原子被形式化地视为位于虚构位置的正则原子。作为一项主要应用，我们首次提供了一个预测/设计巨原子 DFHs 的通用判据，该判据既适用于光子连续谱内也适用于其外，且不受光子浴结构或维度的限制。这被用于展示二维浴（如正方晶格和光子石墨烯）中的新型 DFHs。