增益原子系统中的非对称光散射:量子分析
该团队研究了由两个全同原子组成的二元系统对光的散射,其中一个原子受到非相干泵浦。该系统属于增益与损耗部分补偿的非宇称对称光学系统。研究人员对原子在入射光垂直于原子间轴或平行于原子间轴照射时的辐射方向性进行了全量子分析。结果发现,通常情况下,尽管不对称程度取决于泵浦速率,但发射的优先方向取决于原子间距离以及探测场相对于共振频率的失谐。从物理机理上看,在正面照射情况下,不对称性源于不同原子发射的光子之间的干涉。相反,在侧面照射情况下,相对于入射侧的不对称性是由照射到每个原子的探测场光子之间的相位差以及不同原子发射的光子之间的干涉共同引起的。此外,对于侧面照射,该团队的量子方法也表明,前向散射功率取决于入射侧,这揭示了该系统的量子光学响应中缺乏互易性。这一结果与经典方法得到的结果相矛盾。

