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与损耗或增益巨型原子耦合的波导中单光子散射

量子物理 2025-12-22 v1

摘要

本工作探讨了单光子散射于一维耦合共挑 resonator 波导中,后者耦合到能量为复数的巨型原子。我们在广义投影算子 formalism 下推导了散射系数的解析表达式。我们发现,损耗型巨型原子吸收入射波,而增益型巨型原子不仅放大入射波,还在特定能量处导致散射发散,对应于谱杂点。我们探讨了这些杂点的关键散射动力学,并将持续的波发射归因于束缚态在连续谱中的存在。由于存在该束缚态,传统的时间无关散射理论对此非厄米系统 proved inadequate。进一步我们表明,具有增益的系统总至少存在一个随时间增长的束缚态,其支配着长时间动力学,我们通过高斯脉冲散射的数值模拟验证了我们的时间依赖理论预测。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.17456,
  title  = {Single-Photon Scattering in a Waveguide Coupled to a Lossy or Gain Giant Atom},
  author = {Yu Xin and Jia-Ming Zhang and Bing Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17456},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 4 figures