量子科技中心_量科网

将量子发射体与谐振腔耦合的腔量子电动力学（QED）系统，为调控光-物质相互作用和研究集体量子现象提供了强大平台。其中，由发射体间集体量子干涉产生的超辐射现象，被视为实现超稳定连续辐射的重要途径。然而，如何通过时域调控实现周期性脉冲式超辐射或频率梳仍属未知领域。本研究通过分析耦合于片上超导谐振腔的驱动自旋系综的非平衡多体动力学，首次揭示了从连续波到周期性脉冲超辐射发射的动态相变现象。为定量描述观测到的动力学相态，该团队提出了一个驱动-耗散腔QED模型，阐明周期性脉冲超辐射相如何通过相干增长、无序性和耗散三者协同作用，从集体周期性重复的自旋动力学中涌现。研究还发现，兼具光学与微波跃迁的稀土离子自旋系统可同时产生相位同步的微波域与光学域双轨超辐射频率梳。这些发现不仅为量子计量与信息处理中的双轨频率梳应用开辟了新途径，更在周期性脉冲超辐射与驱动开放系统中新型非平衡相——连续时间晶体之间建立了本质联系。