全集体超辐射激光,对空腔长度振动敏感性趋近于零

迄今为止,实现连续波主动原子钟的主要障碍在于原子再泵浦过程中自发辐射导致的寄生热效应。该研究团队提出通过用辅助腔耦合替代随机辐射的方案,使再泵浦过程完全转化为集体行为。虽然传统集体二能级模型不具备普适的激光阈值,但该工作证明多能级原子可通过在不同跃迁通道上实施集体泵浦与集体衰变来突破该限制。基于实际原子参数计算表明,该系统可产生线宽达𝒪(100μHz)量级的连续波超辐射激光。核心发现是实现了空腔长度振动敏感度低于𝒪(10⁻¹⁴/g)的运行机制,其中特定参数组合甚至能在稳态下完全消除该敏感性。

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