随着近期拓扑光子学的发展，拓扑量子光学界面上的光与物质相互作用引发了极大的研究兴趣。动态调制光子学系统中受拓扑保护的单向边界态提供了一种操控单光子和量子辐射体相互作用的方式。

二能级量子辐射体与(a)动态调制光子学系统中的拓扑波导及(b)一维单向波导相互作用的示意图。(c)与被激发的Λ型原子（嵌入图）相互作用的拓扑波导中关联光子态的光谱。(d)带有频移的左向反射和右向透射强度随边界态与Λ型原子跃迁通道耦合系数的变化。

我们系统研究了来源于动态调制光子学系统的拓扑波导中的单光子量子光学。我们发现单向边界模式与原子的相互作用基本上可以用一维单向波导模型描述，尽管由于拓扑保护，拓扑波导中的光子传播时会部分绕过与原子耦合的位置。另外，利用Λ型三能级原子与拓扑波导中光子的相互作用，可以实现非局域关联的光子态产生和带有频率转换的单光子反射。这项工作有益于理解拓扑波导中的单光子量子光学，并利用动态调制光子学系统的可调性提供了操控单光子传输的机会，在量子信息处理领域有潜在的应用价值。

该成果于2020年7月21日以题为“Single-Photon Transport in a Topological Waveguide from a Dynamically Modulated Photonic System”发表于Physical Review Applied。

论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.014063