相互作用原子气体的集体 Lamb 位移与修正线宽

对辐射相互作用系统中集体 Lamb 位移和协同增宽给出全面而一般性的描述，是一个长期未决的开放问题。单个原子的能级和线宽均因构成偶极-偶极相互作用的实光子和虚光子的交换而被修正。我们引入一种方法来理论研究弱驱动、低激发的两能级原子系综，并通过包含仅来自两体相互作用所产生无穷阶关联的自洽形式体系，获得集体 Lamb 位移和线宽的解析描述。我们预测了这些作为可测量量与系统参数的依赖关系：系综的数密度、外部探测场的失谐以及样品的几何形状。