基于局域耦合相位调控的巨原子单光子散射

人造巨原子与波导多点耦合系统可打破传统量子光学偶极近似,诱导原子自干涉效应,近年来成为研究光子散射的重要物理平台。本文研究了该模型与一维波导多点手性耦合时,耦合点局域相位对单光子散射的影响。通过实空间哈密顿量方法精准解得系统的透射率与反射率表达式,传播相位被修正为依赖于入射光传播方向的手性相位,并通过设计手性相位来研究散射谱中手性引起的效应。研究发现当手性相位满足与耦合点个数无关的条件时,可使得兰姆能移消失,入射光子的透射谱能在共振处实现完美透射到完全反射的转变。此外,本文展现了引入原子内部自发辐射后,无需利用非马尔可夫延迟效应,仅调控手性相位即可实现完美的非互易光子散射。本文研究表明具有手性耦合点局域相位的巨原子-波导系统能为实现单光子路由提供颇具前景的候选平台。