拓扑波导 QED 中的非传统量子光学

拓扑材料的发现挑战了我们对凝聚态物理的理解，并导致了新颖而异常的现象。这推动了近期将拓扑概念引入光子学以使光以奇异方式行为的发展。在此，我们预测了当量子发射体与一个拓扑波导 QED 环境（即 Su-Schrieffer-Hegger 模型的 photonic 类比）相互作用时出现的若干非传统量子光学现象。当发射体频率位于拓扑带隙内时，会出现一个手性束缚态，其位于发射体的仅一侧（右侧或左侧）。在存在多个发射体的情况下，它在它们之间介导拓扑的、长程可调相互作用，可产生如双 Néel 有序态之类的奇异相。相反，当发射体的光学跃迁与能带共振时，我们发现依赖于能带拓扑的非传统散射特性和不同的超辐射/亚辐射态。我们还研究了具有开放边界条件的环境的情况，以理解拓扑边缘态的作用。最后，我们提出了若干可利用现有技术观测这些现象的实现方案。