量子科技中心_量科网

该研究团队研究了由N个激发态双能级原子组成的无序阵列在一维光子波导中的集体辐射行为。在完全有序情况下（原子间距为波长的整数倍时），系统会表现出典型的超辐射爆发特征，峰值发射率与N²成正比。通过大规模半经典模拟，研究人员发现这一超辐射的关键特征在强空间和光谱无序条件下仍能保持渐近稳健性，但同时也呈现出微妙的有限尺寸趋近效应。 为解释观测现象，该工作提供了最大衰减速率的解析变分估计，其严格约束了数值结果并揭示了无序性如何塑造集体衰减过程。特别值得注意的是，即使在强无序条件下，自旋仍倾向于根据位置自发形成自组织状态，从而整体上优化了相长干涉效应，这也解释了超辐射衰减中为何会出现镜像非对称相关性。这些发现解决了关于强无序阵列中超辐射存在性及本质的重要开放性问题，并为理解现实系统中的集体量子光学现象提供了宝贵见解。