非线性光子波导中的超关联辐射
量子物理
2020-06-01 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了耦合到非线性波导（例如具有强光子-光子相互作用的纳米光子晶格或超导谐振器阵列）上的二能级发射体的集体衰变。在这些条件下，出现了一条进入束缚光子对的新衰变通道，发射体之间的空间关联通过规则干涉以及光子之间的相互作用而建立。我们推导了一个有效的马尔可夫理论来建模任意发射体分布所导致的衰变动力学，并辨识出超出通常超辐射与亚辐射现象的集体效应。具体而言，在大量邻近发射体的极限下，我们发现系统经历一种超关联衰变过程，其中所有发射体要么处于激发态，要么处于基态，而不处于任何中间态。所预测的效应可在最先进的波导 QED 实验中探测，并提供了一个引人注目的例子，说明开放量子系统的动力学如何被非谐振环境中的多体效应所修正。
引用
@article{arxiv.1912.04315,
title = {Super-correlated radiance in nonlinear photonic waveguides},
author = {Zhihai Wang and Tuomas Jaako and Peter Kirton and Peter Rabl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04315},
year = {2020}
}
备注
6+13 pages 4+7 figures, more details are discussed