量子科技中心_量科网

超辐射激光器利用类碱土金属原子的时钟跃迁在坏腔极限下产生超稳光，在过去几十年里备受关注。与奇数同位素不同，类碱土金属的偶数同位素具有更简单的结构和更长的跃迁寿命，能放宽对磁场控制的要求并提高输出光的频率稳定性。然而由于偶数同位素缺乏超精细相互作用，从³P₀态到¹S₀态的跃迁严格禁戒（³P₀态作为暗态），导致腔模与原子间的耦合强度趋近于零。该工作提出通过施加静磁场给暗态缀饰微小亮态成分的超辐射激光方案。相较于利用天然原子跃迁的其他方案，该团队的缀饰态方案既可工作在原子与光子共同保持相干的交叉区，也可工作在仅原子保持相干的超辐射激射区。特别在深度超辐射激射区运行时，该方案在保持输出功率的同时呈现显著的线宽窄化特征（毫赫兹量级）。此外，与交叉区相比，超辐射激射区的激光频率对腔长涨落和磁场强度波动具有更强的鲁棒性。该方案展现了从类碱土金属偶数同位素提取超窄线宽光的潜力，有望在稳频及相关精密测量领域发挥作用。