光子时序晶体的腔量子电动力学

光子时序晶体主持各种有趣现象，包括波放大和混合以及异常能带结构，这些特征都源于光学性质的时间周期调制。虽然这些特征在经典层面已被充分描述，但其量子表现一直悬而未决。本文引入了 PTC 的量子电动力学模型，揭示了经典与量子图景之间的更深层联系：经典动量间隙源于 Floquet-光子合成晶格中的局域化-去局域化量子相变。利用有效哈密顿量视角，我们指出了临界动量并突出了经典指数场增长如何在量子合成空间中表现为波包加速。惊人的是，当一个两能级原子嵌入此腔中时，其 Rabi 振荡会不可逆地衰减为一种半半混合态——这是一种此前未观察到的现象，由 PTC 动量间隙内的光子去局域化驱动，即使仅有一个频率模式亦可实现。我们的发现将光子时序晶体确立为研究非平衡量子光子学的多功能平台，并为通过时域工程控制光-物质相互作用开辟了新途径。