扩展二维量子阵列与连续谱束缚态超表面的迪克超辐射效应

迪克超辐射是一种集体现象,其中量子发射体阵列的辐射通过相干增强效应,超越了各发射体独立辐射的总和。该研究团队提出了一种创新平台,利用介电超表面支持的高品质因子非局域模式(即连续谱中的束缚态,BIC)的离域特性,在间隔遥远的二维量子发射体阵列中诱导超辐射行为。研究表明,这种BIC介导的发射体相互作用可跨越数个波长范围,从而突破了自由空间中传统所需的亚波长间距限制。该工作进一步证明,只要发射体与BIC模式的耦合效率足够高(通过β因子量化),该系统就能实现理想化的迪克极限。通过分析其对实际实验缺陷的鲁棒性,研究人员验证了该方案的实验可行性。这项研究确立了支持BIC的光学超表面作为实现空间延展量子发射体阵列协同辐射极限的物理可行平台。

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提交arXiv: 2026-02-04 14:57

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