論文の概要: Exotic quantum light-matter interactions in bilayer square lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.09217v2
• Date: Sun, 14 Sep 2025 08:28:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 13:19:47.984997
• Title: Exotic quantum light-matter interactions in bilayer square lattices
• Title（参考訳）: 二重層正方格子におけるエキゾチック量子光-マター相互作用
• Authors: Xing-Liang Dong, Peng-Bo Li, Jia-Qiang Chen, Fu-Li Li, Franco Nori,
• Abstract要約: 二層格子からなるフォトニック構造浴と相互作用する量子エミッタについて検討する。 この内部バンドギャップで生成されたQE-光子結合状態は、奇しく隣り合う、頑丈で、異方性を示す。 この研究は、革新的な量子多体物理学の研究のための新しい道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8523253351298994
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate quantum emitters (QEs) interacting with a photonic structured bath made of bilayer square lattices, where the resonance anti-crossing between the energy bands opens a symmetric middle energy gap. Due to the intrinsic chiral symmetry of the bath and interactions with the square-like band-edges, the QE-photon dressed states generated in this inner bandgap are odd-neighbor, robust, and anisotropic, when the emitters' transition frequencies lie in the middle of the bandgap. We also use giant artificial atoms to engineer and modify the dressed states' patterns. Exotic bound states can lead to spin models with symmetry protection, resulting in fascinating many-body phases. As an example, we show that this proposal can be used to generate both edge states and corner states in the generalized 2D Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model. This work opens up new avenues for research into innovative quantum many-body physics and quantum simulations with photonic or phononic multilayer structures.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、二層格子からなるフォトニック構造浴と相互作用する量子エミッタ(QEs)について検討し、そこではエネルギーバンド間の共振反交差が対称な中エネルギーギャップを開く。 浴の内在的なキラル対称性と正方形のバンドエッジとの相互作用のため、この内部バンドギャップで生成されたQE-フォトンは、エミッタの遷移周波数がバンドギャップの中央にあるとき、奇傍、頑健、異方性である。 我々はまた、巨大な人工原子を使って、服を着た状態のパターンを設計し、修正します。 エキゾチックな境界状態は、対称性の保護を持つスピンモデルにつながり、魅力的な多体相をもたらす。 例えば、この提案は、一般化された2D Su-Schrieffer-Heeger (SSH)モデルにおいて、エッジ状態とコーナー状態の両方を生成するために使用できることを示す。 この研究は、革新的な量子多体物理学とフォトニックまたはフォノン多層構造を持つ量子シミュレーションの研究のための新しい道を開く。

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