在扩展空间域中实现近理想Dicke超辐射
光学
2025-09-17 v2 量子物理
摘要
Dicke超辐射本质上是一种由关联耗散导致宏观量子相干的现象。自由空间中倒转发射体阵列的超辐射需要远超最近邻的相互作用，这将其发生限制于较小的发射体间距。具有无限有效波长的epsilon近零（ENZ）材料能够介导发射体间的长程相互作用。我们研究了两种ENZ结构（即等离激元波导与介光子晶体）的超辐射特性，并证明它们有潜力在扩展空间域中支持近理想Dicke超辐射。我们采用所发展的一种通用方法来评估超辐射的发生，该方法适用于多种耦合情形且仅依赖于退相干矩阵。此外，通过对少发射体系统的辐射动力学进行数值考察，我们区分了全连接相互作用情形下量子相干在辐射不同阶段的角色，并证明系统中的最大量子相干可由最大光子爆发率确定。本工作的发现有望应用于量子信息处理与光-物质相互作用。
引用
@article{arxiv.2311.18330,
title = {Attaining near-ideal Dicke superradiance in expanded spatial domains},
author = {Jun Ren and Shicheng Zhu and Z. D. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18330},
year = {2025}
}