里德堡原子中的集体量子随机共振

我们研究了一组耗散里德堡原子对里德堡激发激光周期性调制的集体响应。聚焦于涌现的集体跳跃动力学，即系统在具有不同里德堡激发数的状态之间随机切换，我们展示了状态切换的计数统计被周期性驱动定性改变。当驱动频率与涌现的集体跳跃速率相当时，这种影响最为显著，因为跳跃倾向于与外部驱动同步，并且其计数统计显示出一系列被抑制的驱动频率的分谐波。这些现象是一种新型随机共振的表现，其中合作性的集体状态切换由多体开放系统中的量子涨落所促进。这种集体量子随机共振进一步导致里德堡激发功率谱中的信噪比增强，其中同步的集体跳跃被视为输出信号。我们通过设计一个团簇模型来确认共振的多体量子性质，在该模型下，通过改变原子团簇的大小来分析多体关联的作用。