بررسی نانو کاواک های کریستال فوتونی با نانو ساختارهای فعال

الکترودینامیک کوانتمی نظریه بررسی برهم کنش یک سیستم کوانتمی چند ترازه با میدان الکترومغناطیسی کوانتیده است. به صورت مرسوم سیستم دو یا چند ترازه را، یک اتم یا یک نقطه ی کوانتمی که بطور موثر دو یا چند تراز انرژی دارد، انتخاب کرده و بر هم کنش را درون یک کاواک با ضریب کیفیت بالا مورد بررسی قرار می دهند که به این مورد الکترودینامیک کوانتمی کاواک گویند. در سال 1980 آزمایشات جالبی بر روی اتم های قرار گرفته در میکروکاواک ها و کاواکهای اپتیکی صورت گرفت و نشان داده شد که فرایندهای اپتیکی همچون گسیل خود به خودی می توانند به شدت تحت تاثیر چگالی حالت های محیط، تغییر یابند. به همین دلیل الکترودینامیک کوانتمی کاواک از سال 1990 موضوع اساسی تحقیق در زمینه ی الکترودینامیک نوری بوده است. پیشرفتهای حاصل در فناوری استفاده از نقاط کوانتمی به عنوان گسیلندهای اتم مانند با مجموعه ای گسسته از حالتها، تحقق آزمایشات الکترودینامیک کوانتمی کاواک را در سیستمهای حالت جامد ممکن ساخته است. پایه ی هر پردازش اطلاعات کوانتومی، توانائی آن سیستم در تزویج همدوس با حالات کوانتومی متفاوت، بوسیله ی متوقف کردن هر اندرکنشی با محیط است. همدوسی یا تزویج قوی حالات کوانتومی به معنی تبادل انرژی بین دو حالت کوانتومی است، بدون اینکه رابطه ی فازی بین دو تابع موج مربوطه از بین رود. روش های اپتیکی به طور گسترده ای برای توصیف حالات الکترونیکی در اتمهای آنسامبل و جامدات مورد استفاده قرار می گیرند. برای افزایش اندرکنش نور – ماده کاواک های تشدیدی با ضریب کیفیت بالا در سیستمهای مختلفی پیشرفت داشته اند، که اجازه ی اندرکنش نور- ماده در حالت تک ذره ای را می دهند، این مسئله به رژیم الکترودینامیک کوانتومی کاواک مشهور است.