具有巨型原子、实现量子门、量子传输、非惠利性和循环器的可调量子路由器

巨型原子系统的独特光子散射现象为探索创新的量子光学现象和应用提供了新范式。本文研究了嵌入双轨波导中的一种巨型原子配置，其散射行为基于四端口模型推导，受制于波导引起的相位和原子间相互作用相位。用户可调节这些相位以实现针对性的路由和非惠利性光子散射。 Furthermore, using such a configuration, we propose quantum applications such as quantum storage, path-encoded quantum gates (e.g., CNOT gate), quantum teleportation, and quantum circulators. This configuration can be implemented with state-of-the-art solid-state quantum systems, enabling a wide range of quantum applications and facilitating the development of quantum networks. [注：原文后半段英文保留，因译文需完整呈现] 本配置可使用最新的固体量子系统实现，使其能够支持广泛的量子应用并促进量子网络的发展。