Kerr 型两光子 Jaynes-Cummings 模型中可调多光子束发射

我们研究了在适中的原子-腔体耦合条件下，通过构建集成 Kerr 非线性于单一原子-腔体系统中的两光子 Jaynes-Cummings 模型，对多光子束发射进行的操控与增强。我们表明，Kerr 相互作用可显著增强第 n 个缠绷态的真空拉比分裂。这种能谱无谐性显著增强，使得在实验中清晰解析多光子共振，从而促进了超出强耦合极限的特殊非经典态的生成。特别地，我们通过调节腔体驱动或原子泵浦场的�幅，观察到两光子和三光子阻滞现象。此外，我们发现通过调节原子-腔体去耦合或 Kerr 非线性，可实现两光子束和三光子束之间的能级跃迁。进一步地，当腔体场和原子场联合驱动时，三光子阻滞得到显著增强。我们的方案为实现结合两光子 Jaynes-Cummings 相互作用与 Kerr 非线性，从而实现高度可控的非经典态和量子器件，为量子信息科学中的各种应用（如全光开关和晶体管）铺平了道路。