光子腔与环境耦合对量子点系统电子输运的相互影响

我们从理论上研究了位于 $xy$ 平面内、与光子腔及光子库(环境)耦合的二维量子点系统的电子输运特性。调节电子-光子耦合 $g_{\gamma}$ 与腔-库耦合 $\kappa$，以研究弱耦合 regime($g_{\gamma} \leq \kappa$)和强耦合 regime($g_{\gamma} > \kappa$)下的系统。在弱耦合 regime 下，对于光子场的 $x$ 和 $y$ 偏振，电流都随 $g_{\gamma}$ 和 $\kappa$ 增大而增强。这是 Purcell 效应的直接结果。电流增强源于光子复制态对电子输运的贡献，其中带内跃迁起重要作用。在强耦合 regime 下，对于 $x$ 偏振光子场，电子输运性质发生剧烈变化：电流随 $g_{\gamma}$ 增大而受抑制，但随 $\kappa$ 增大仍增加。电流的这种行为与纯电子态的占据及光子复制态的去占据有关。