单光子在耦合于一维纳米光子波导的原子链中的传输
量子物理
2015-10-09 v2
摘要
我们研究了单光子脉冲通过耦合到一维(1D)单模光子波导的线性原子链的动力学。我们推导了该集体多体系统的时间依赖动力学理论，使我们能够研究光子传输和原子激发的实时演化。我们的解析结果与之前仅有一个原子时的数值计算一致。对于原子链，由波导模式介导的原子间集体相互作用可以显著改变系统的动力学。光子的反射率可以通过改变耦合强度与光子线宽的比值或改变链中原子数量来调节。具有有限带宽的单光子脉冲的反射率甚至可以接近 。反射和透射光子的光谱也可能与单原子情况显著不同。该系统中可以出现许多有趣的物理现象，如光子带隙效应、量子纠缠产生、类Fano干涉和超辐射效应。在工程上，该系统可用作单光子频率滤波器、单光子调制，并可能在量子信息中找到重要应用。
引用
@article{arxiv.1505.06755,
title = {Single Photon Transport through an Atomic Chain Coupled to a One-dimensional Nanophotonic Waveguide},
author = {Zeyang Liao and Xiaodong Zeng and Shi-Yao Zhu and M. Suhail Zubairy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.06755},
year = {2015}
}