从超辐射到三能级系综中的集体电磁诱导透明

该研究团队在迪克极限下研究了三能级原子系综的集体动力学,揭示了超辐射发射与电磁诱导透明(EIT)之间的统一关联。结果表明:瞬态超辐射爆发的峰值强度呈现预期标度关系Imax∼N²,但存在普适性有限尺寸校正|ξ(N)−2|∼1/lnN,该校正主导了实际系综中的表观标度指数。在稳态区域,集体展宽改变了EIT响应——虽然通常增强吸收,却反直觉地提高了群速度,导致相对标度关系vg∝N²(尽管vg≪c)。这一现象表明合作相互作用从根本上限制了高密度介质中可实现的光延迟效果。为实现上述结论,研究人员推导出具有代表性的原子主方程,该方程定量重现了超辐射与EIT两种状态,与严格对称子空间动力学高度吻合,并正确纳入了集体反馈和N依赖的展宽效应。该统一框架将瞬态超辐射发射与稳态量子干涉联系起来,对慢光技术、量子存储及精密计量等领域具有直接意义。

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提交arXiv: 2026-02-18 21:20

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