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亚波长原子阵列是调控光-物质相互作用的前沿平台，可实现近乎完美的单光子镜面效应和基于长寿命暗态自旋波的稳健量子存储器。然而，其非线性多激子动力学的完整理论体系始终存在重大挑战。该研究团队提出了一种将光子和集体原子自旋波视为跨维度传播激子的统一量子散射理论。核心突破在于构建了强有力的解析简化框架：证明多通道S矩阵及相关散射截面的完整特性可完全由原子自旋波子空间内的等效散射动力学决定，从而将复杂的光子-原子相互作用问题简化为仅涉及原子模式的物理图像。该工作将此形式体系应用于双激子情况，推导出具有二能级非线性系统的完整解析S矩阵和散射截面。该研究为分析大规模原子系统中多激子亚辐射等复杂量子非线性现象提供了普适性理论工具。