耦合特异材料中元激发以及量子特性的相关研究

特异材料作为一种新型人工材料，由于它可以提供自然界不存在或者难以实现的特殊性质受到了广泛的关注。但一直以来，人们都把它划分在经典电磁学的范畴内，它的量子特性受到了忽视。本项目拟引入一套新的量子化的处理方法,研究耦合特异材料的深层物理本质，即元激发的性质；拟通过测量再发射光子的纠缠特性验证耦合特异材料中元激发的量子特性。耦合特异材料的元激发与光子耦合所得的极化激元的性质也将在本项目中得到研究。在耦合特异材料量子性质的应用方面，通过引入量子点材料，研究特异材料的准粒子与量子点中的激子的相互作用，观察这个复合体系的荧光、激射以及能级的拉比劈裂情况。从而研究使用耦合特异材料对量子态进行调控的可能。这些基于耦合特异材料的元激发和量子特性的研究将为特异材料领域、微纳光子学领域以及量子信息领域提供新的思路和可能。

特异材料这种新型人工材料，由于它可以提供自然界不存在的或者难以实现的特殊性质，受到了广泛的关注。本项目的主要内容就是研究特异材料的元激发的量子特性。我们使用基于LC回路模型的量子化方法，研究了特异材料的元激发，并引入了准粒子的概念。使用双光子干涉的方法，证明了特异材料具有量子特性并验证了量子化方法的正确性。在研究基于特异材料与量子点相互作用的单光子源方面，我们使用了效果比较好的三明治结构。这种结构可以得到比常用的纳米线和V型槽更好的转换和发射效率。最后，作为本项目的拓展，我们也研究了一些基于SPP结构的器件，以期为今后的量子调控研究做准备。这些研究结果表明，特异材料不但可以有效的调控经典光，在量子光学方面也有潜在的应用前景。