光子网络的量子输运理论

在本文中，我们发展了一个量子输运理论来描述光子网络中的光子输运。本文关注的光子网络由集成光子带隙波导和驱动谐振器的全光电路组成。流经波导的光子输运完全由驱动谐振器的精确主方程决定。驱动谐振器的主方程是通过显式消除所有波导自由度而得到的，同时完全考虑了谐振器与波导之间的反作用。我们得到了驱动光子动力学与光电流之间的关系。光子输运中的非马尔可夫记忆结构以及量子相干和退相干效应也被完全包含在内。该量子输运理论统一了两种基本的非平衡方法——Keldysh非平衡格林函数技术和Feynman-Vernon影响泛函方法，从而使得对瞬态量子光子输运的研究更加强大。作为示例，该理论被应用于光子晶体中与两个波导耦合的驱动纳米腔的输运现象。我们展示了通过驱动谐振器对光子输运的可控性。