Transferência direcional eficiente de um único fóton entre guias de onda via dois átomos gigantes

Investigamos as propriedades de transporte de um único fóton em um sistema quântico eletrodinâmico de duplo guia de onda. Forçamos a degenerescência de energia dos estados coletivos ajustando a força de acoplamento direto entre os dois átomos gigantes. Nossos resultados indicam que fótons ressonantes podem ser completamente transferidos entre os dois guias de onda devido à interferência de espalhamento dos estados próprios, o que também resulta na propagação direcional de fótons ressonantes no guia de onda de saída. A transferência perfeita ocorre quando os dois estados de espalhamento degeneram em energia e taxas de decadência. Além disso, propomos um esquema simples para realizar a transferência eficiente de fótons com controle direcional. Este estudo tem aplicações potenciais em redes quânticas e circuitos fotônicos integrados.