Weyl束缚态介导的量子发射体间可调且鲁棒的长程相干相互作用
量子物理
2020-12-24 v3 材料科学
光学
摘要
量子发射体之间的长程相干相互作用对于量子信息与模拟技术至关重要，但通常难以将其与耗散隔离。在此，我们展示了在光子Weyl环境中如何借助一种奇异束缚态的出现获得此类相互作用，该束缚态的波函数表现出幂律空间局域化。利用精确形式体系，我们展示了该束缚态如何介导发射体之间的激发相干转移，几乎无耗散，且转移速率随距离标度变化的方式与束缚态波函数相同。此外，我们表明Weyl点的拓扑性质转化为Weyl束缚态及其所介导相互作用的两个重要特征：第一，其范围可在不丧失幂律局域化的情况下进行调节；第二，它们在环境能量无序下具有鲁棒性。据我们所知，这是首个同时结合相干性、可调性、长程性和无序鲁棒性的光子装置方案。这些发现最终可能为设计更鲁棒的长距离纠缠协议或用于研究长程相互作用系统的量子模拟实现铺平道路。
引用
@article{arxiv.1903.07513,
title = {Tunable and robust long-range coherent interactions between quantum emitters mediated by Weyl bound states},
author = {Iñaki García-Elcano and Alejandro González-Tudela and Jorge Bravo-Abad},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07513},
year = {2020}
}