用于定向集成量子光学的拓扑与传统纳米光子波导

集成量子光子学中的手性已成为实现具有量子非线性效应的可扩展量子技术的一条有前景的途径。利用螺旋光学模式的拓扑光子波导，已被提出作为一种在片上利用手性光-物质相互作用的新方法。然而，关于与嵌入量子发射体的手性耦合的性质和强度仍存在不确定性，阻碍了这些系统的可扩展性。在这项工作中，我们结合实验、理论和数值分析，对拓扑光子波导中的手性耦合进行了全面研究。我们定量表征了若干拓扑光子波导上光-物质耦合的位置依赖特性，并将其手性耦合性能与用于手性量子光学应用的传统线缺陷波导进行了基准比较。我们的结果为拓扑光子量子电路中手性光-物质相互作用的程度和特性提供了关键见解，并为在片上实现定量预测的量子非线性效应铺平了道路。