手性耦合原子-纳米光子腔中的态雕刻

多量子比特系统的相干量子控制是量子科学与量子技术中具有挑战性的任务之一。本文从理论上研究了具有集体非互易耦合的原子-纳米光子腔中的反射谱。在高 cooperativity 的强耦合区，我们理论上预测了由于手性耦合的相消干涉而产生的独特共振谱凹陷。由于谱中多个凹陷良好分离，对比鲜明的反射率提出了一种针对所需纠缠态制备的新调控手段。我们提出利用此类原子-纳米光子腔，通过光子介导的偶极-偶极相互作用和衰减通道的手性，对原子内部态进行量子工程，其中任意数目原子的原子 Bell 态和 W 态可通过单光子反射谱中的态雕刻进行定制与预示。我们的结果为多量子比特态的量子工程铺平了道路，并为耦合到纳米光子器件的原子中相干且可扩展的多体纠缠传输提供了新机遇。