三维原子阵列中相干光散射的抑制
理解原子如何与光发生集体相互作用不仅对基础科学具有重要意义,对量子技术中光-物质界面的设计也至关重要。过去数十年来,大量研究聚焦于将原子排列成有序阵列,并利用相长(相消)干涉来增强(抑制)其与电磁场的耦合,从而调控集体光-物质相互作用。这些研究主要集中在一维和二维阵列上。然而,只有三维(3D)阵列才能在所有方向实现相干光散射的相消干涉。这种三维原子阵列对相干光散射的全方位抑制至今尚未得到实验验证。 本研究在光学晶格中制备了莫特绝缘体形态的三维原子阵列,并观测到光散射的显著减弱。残余光散射被证实源于原子的离域化、拉曼散射以及与饱和相关的非弹性散射。该工作还展示了如何利用光散射作为光学晶格中多体态密度涨落的灵敏探针,使我们能够表征超流体-莫特绝缘体相变以及动力学参数扫描产生的缺陷。该研究成果可用于制备光子存储所需的亚辐射态,并为光学晶格中的多体系统探测关联性提供手段。
