論文の概要: Selective high-order topological states and tunable chiral emission in atomic metasurfaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08349v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 15:36:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.167148
• Title: Selective high-order topological states and tunable chiral emission in atomic metasurfaces
• Title（参考訳）: 原子表層における選択的高次位相状態とチューナブルキラル放出
• Authors: Yi-Xin Wang, Yan Zhang, Lei Du, Lingzhen Guo, Jin-Hui Wu,
• Abstract要約: 2次元加護目AMの量子光学的および位相的性質について検討する。 特異な動的追尾挙動を持つ高次トポロジカルな選択的状態を明らかにする。 この結果から,AMsは可変位相状態とキラル量子光学現象の多用途プラットフォームとして確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.687588727584142
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Atomic metasurfaces (AMs) provide a powerful nanophotonic platform for integrating topological effects into quantum many-body systems. In this Letter, we investigate the quantum optical and topological properties of a two-dimensional Kagome AM, going beyond the tight-binding approximation and incorporating all-to-all interactions. We reveal selective higher-order topological states with a unique dynamical ``chasing" behavior, protected by a generalized chiral symmetry and enabling efficient topological directional transfer. By introducing an impurity atom -- a giant atom -- coupled to all array atoms, we observe chiral emission patterns strongly dependent on the atomic polarization. This nonlocal coupling structure allows exploration of self-interference effects at subwavelength scales. Our findings establish AMs as a versatile platform for engineering tunable topological states and chiral quantum optical phenomena, with potential applications in customized light sources and photonic devices.
• Abstract（参考訳）: 原子準曲面(AM)は、トポロジカル効果を量子多体系に統合するための強力なナノフォトニックプラットフォームを提供する。 本稿では,2次元加護目AMの量子光学的および位相的特性について検討し,強結合近似を超越し,全対相互作用を取り入れた。 一般のカイラル対称性によって保護され、効率的なトポロジカルな方向移動を可能にする。 すべてのアレイ原子に結合した不純物原子(巨大原子)を導入することで、原子分極に強く依存するキラル発光パターンが観察される。 この非局所結合構造は、サブ波長スケールでの自己干渉効果の探索を可能にする。 我々の研究は、AMsを可変位相状態とカイラル量子光学現象のための汎用プラットフォームとして確立し、カスタマイズされた光源やフォトニックデバイスにも応用できる可能性を示した。

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