Atom-photon dressed states in a waveguide-QED system with multiple giant atoms
Abstract: We study the properties of bound states in waveguide-QED systems consisting of multiple giant atoms coupled to a coupled-resonator waveguide. Based on the general analytical expressions for these states and the corresponding energy spectra, we analyze in detail the threshold conditions for the appearance of bound states and the photon-mediated interactions between dressed atoms for different configurations. In addition, when multiple giant atoms are coupled to the waveguide, different types of interacting atomic chain can be obtained by manipulating the coupling configurations. Accordingly, the energy spectra of the bound states form metaband structures in the photonic band gaps. This makes the system a useful platform for quantum simulation and quantum information processing.
- J.-T. Shen and S. Fan, Opt. Lett. 30, 2001 (2005a).
- J.-T. Shen and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 95, 213001 (2005b).
- J.-T. Shen and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 98, 153003 (2007).
- M. Laakso and M. Pletyukhov, Phys. Rev. Lett. 113, 183601 (2014).
- Y. T. Zhu and W. Z. Jia, Phys. Rev. A 99, 063815 (2019).
- S. John and J. Wang, Phys. Rev. Lett. 64, 2418 (1990).
- S. John and J. Wang, Phys. Rev. B 43, 12772 (1991).
- Y. Liu and A. A. Houck, Nat. Phys. 13, 48 (2017).
- Q. Y. Cai and W. Z. Jia, Phys. Rev. A 104, 033710 (2021).
- S. L. Feng and W. Z. Jia, Phys. Rev. A 104, 063712 (2021).
- A. Soro and A. F. Kockum, Phys. Rev. A 105, 023712 (2022).
- W. Zhao and Z. Wang, Phys. Rev. A 101, 053855 (2020).
- E. N. Economou, Green Functions in Quantum Physics (Springer, 1979).
- M. Z. Hasan and C. L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
- X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).
- F. D. M. Haldane and S. Raghu, Phys. Rev. Lett. 100, 013904 (2008).
Paper Prompts
Sign up for free to create and run prompts on this paper using GPT-5.
Top Community Prompts
Collections
Sign up for free to add this paper to one or more collections.