腔修饰的双原子集体瑞利散射

我们报告了对恰好两个中性原子与单模光腔场强耦合产生的协同辐射的观测，该光腔接近无损耗极限。通过监测腔输出功率，我们观察到对于两原子间的特定相对距离，集体瑞利散射存在相长和相消干涉。由于腔对原子的反作用，相长干涉的双原子情形（$N=2$）的腔输出功率几乎等于单发射体情形（$N=1$），这与自由空间中预期的$N^2$功率标度形成对比。这些效应可以通过经典模型以及基于 Dicke 态的量子力学模型进行定量解释。我们提取了原子位置处光场的相对相位信息，并采用先进的冷却技术来降低原子在相长和相消构型之间的跃迁率。从而我们将系统的控制水平提升至使得涉及光腔的双原子纠缠方案的实现成为可能。