混合 Rydberg 原子系统中的拓扑量子换能器

我们提出了一种基于 Rydberg 原子腔体的微波到光学转换平台，实现单光子水平的拓扑量子换能。该设置采用混合双模 Jaynes-Cummings (JC) 配置，微波谐振器通过 Rydberg 原子群联结光学腔体。我们的方案独特地实现了 Fock 态晶格 (FSL) 的形成，其中光子跳跃速率取决于 individual 位置上的光子数。我们识别出一种对应于双模 JC 模型暗态的零能态，这使得构建高效的单光子换能器成为可能，从而实现微波和光学模式之间拓扑受保护的光子传输。关键的是，我们在分析上展示了 FSL 具有连续的缠绕数变化。本工作在合成维度上建立了高效量子换能的稳健机制，为探索原子腔体系统中连续缠绕数的拓扑物理开辟了途径。