量子发射体的SUPER激发是一个多光子过程

量子发射体布居数的摆升(SUPER)方案允许使用两个红失谐激光脉冲以接近完美的保真度将量子发射体激发到激发态。其非共振但完全相干的特性在量子光子学中引起了极大兴趣,成为按需制备激发态单光子源的有价值工具,同时确保对激光进行简单的光谱滤波。然而,从电磁场与发射体之间能量交换的角度对这一机制的物理理解仍然缺乏。在此,我们提出了摆升激发的全量子化模型,并证明它实际上是一个多光子过程,其中一个模式损失两个或更多光子,而另一个模式至少获得一个光子。我们的发现为SUPER方案提供了意想不到的物理解释,并揭示了单个发射体与多个场模式之间新的非线性相互作用。