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摘要

微纳光子结构中超强的光场局域给光和物质相互作用带来了新的研究机遇. 通过设计光学模式, 微纳结构中的光子和激子可以实现可逆或者不可逆的能量交换作用. 本文综述了我们近年来在微纳结构, 尤其是表面等离激元及其复合结构中光子和激子在强弱耦合区域的系列研究工作, 如高效可调谐及方向性的单光子发射, 利用电磁真空构造增强光子和激子的耦合等. 这些工作为微纳尺度上光和物质作用提供了新的物理内容, 在芯片上量子信息过程及可扩展的量子网络构建中有潜在应用.

关键词:

Abstract

The strong localized field in micro-nano photonic structures brings new opportunities for the study of the light-matter interaction. By designing optical modes in these structures, photons and excitons in micro-nanostructures can exchange energy reversibly or irreversibly. In this paper, a series of our recent studies on the strong and weak photon-emitter coupling in micro-nano structures especially in plasmonic and their coupled structures are reviewed, such as the principle of efficient, tunable and directional single photon emission, and engineering the electromagnetic vacuum for enhancing the coupling between photon and exciton. These results provide new physical contents for the light-matter interactions on micro and nanoscale, and have potential applications in the on-chip quantum information process and the construction of scalable quantum networks.

Keywords:

作者及机构信息

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4.

通信作者:古英,ygu@pku.edu.cn

基金项目:国家重点基础研究发展计划(批准号: 2018YFB1107200)、国家自然科学基金(批准号: 11525414, 11734001)和广东省重点领域研发计划 (批准号: 2018B030329001 )资助的课题.

Authors and contacts

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Corresponding author:Gu Ying,ygu@pku.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D Program of China (Grant No. 2018YFB1107200), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11525414, 11734001), and the Key Research and Development Program of Guangdong Province, China (Grant No. 2018B030329001) .

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