带有量子发射器的耦合有源腔中的恶魔点

信用:杨静楠、钱晨江、谢欣、彭凯、吴石爻、龙飞松、孙思白、陈建当，作者:于洋、舒舒石、何炯基、马修·斯蒂尔、伊恩·塔恩、李贝贝、方博、肖云峰、左占春、金奎娟、长治古、徐秀来

恶魔点(DPs)介绍了研究拓扑相位和特殊能量色散的方法。中国的科学家和英国的合作伙伴展示了强耦合主动微盘中的DPs。基于缺陷和量子发射器之间的竞争，采用了一种新的后向散射宏观控制方法来实现DPs。这项工作为利用量子发射器将DPs和更多奇异现象集成到量子信息过程中铺平了道路，并将激励DPs的进一步研究。

DPs源于系统能级的参数依赖退化。由于拓扑贝瑞相，DPs在物理和化学动力学中起着基本作用，例如二维材料中特有的光子学或提供拓扑量子处理的凝聚态物质系统。同时，光子结构中的有源发射体对于量子光子网络中的相干电子-光子界面至关重要。因此，在有源光子结构中实现DPs可以极大地有利于量子信息处理的实现和量子网络的放大。然而，多重量子发射器在有源腔中，通常是随机定位的，因此导致对称的和不可控的反向散射，这禁止了仅具有微小本征态的简并。结果，DPs处电子和光子之间的相干界面很难实现。

在2006年新发表的一篇论文中光科学与应用，中国科学院物理研究所的科学家和他们的同事展示了嵌入量子点的两个强耦合微显示器中的二聚氰胺。由于不可能对每个QD进行单独控制，提出了一种基于两种散射体(量子点和缺陷)竞争的后向散射宏观控制方法，解决了可控性低的问题。通过优化，在单个微显示器中，反向散射耦合强度从负向正成功地实现了平衡竞争，实验统计数据清楚地证明了这一点。此外，与具有二维哈密顿量的单个微盘相比，两个强耦合微盘具有具有四维哈密顿量的超模。光谱不仅受绝对反向散射耦合强度的影响，还受其符号的影响。因此，耦合腔是研究后向散射的基础物理和使偏振耦合成为可能的良好平台。当两个微显示器的反向散射耦合强度具有相同的绝对值但符号相反时，观察到DPs处的厄米退化。

• 信用:杨静楠、钱晨江、谢欣、彭凯、吴石爻、龙飞松、孙思白、陈建当，作者:于洋、舒舒石、何炯基、马修·斯蒂尔、伊恩·塔恩、李贝贝、方博、肖云峰、左占春、金奎娟、长治古、徐秀来
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• 信用:杨静楠、钱晨江、谢欣、彭凯、吴石爻、龙飞松、孙思白、陈建当、于洋、舒舒石、何炯基、马修·斯蒂尔、伊恩·丁恩、李贝贝、方博、肖云峰、左占春、金奎娟、顾长治、徐秀来
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在两个耦合腔的差压下，系统具有特征空间，其中两个微显示器的相位具有非线性相关性，表明它们之间存在可控相移。因此，这两个耦合腔在定向激光和量子相位控制中具有潜力。此外，当发射体和腔之间的相互作用将来得到改善时，该系统可以被预测，在研究量子动力学行为和将量子动力学中的光子集成到量子网络中具有重要作用。

“随机定位的量子点和缺陷很难控制，并且会导致对称的反向散射。我们引入了基于不同类型散射体之间竞争的宏观控制，实现了负或正值的反向散射耦合强度。”

“我们用两个强耦合微盘实验性地展示了光谱中的一对二聚氰胺，这不同于没有二聚氰胺的普通二聚氰胺后向散射或者在单一的完美微腔中。科学家们说:“在这里，DPs可以通过两个微显示器之间的相移产生非线性相关性，在使用光子结构的DPs中，这种相关性在光量子信息处理、拓扑光学和基础物理方面有潜在的应用。”