Связывание квантовых излучателей с наноструктурами, в частности, холодных атомов с диэлектрическими волноводами и резонаторами суб-волновых размеров, открывает принципиально новые возможности в области квантовых технологий. Управление спонтанной эмиссией в выделенный канал рассеяния и усиление взаимодействия света и атомов на уровне одиночных фотонов является ключевой задачей, решение которой открыло бы новые перспективы в разработке схем квантового интерфейса. В экспериментах уже реализованы определенные макеты подобных нанофотонных устройств, включающих связывание атомов с микрорезонаторами, фотонными кристаллами и нановолокном. Ключевым требованием является обеспечить эмиссию одиночного фотона или какого-либо сложно структурированного квантового состояния света преимущественно в моду волновода суб-волновых размеров.
В докладе будет представлена схема расчета взаимодействия одиночного атома с наноразмерной диэлектрической средой. Предлагаемая схема расчета не ограничена упрощающими допущениями об исходной энергетической структуре атома (приближением двух состояний и т.п.) и применима для объектов произвольной геометрической конфигурации. Иллюстрирующими примерами показывается, как радиационный распад оптического возбуждения в подобных условиях меняет собственную энергетическую структуру атома.