耗散相变与集体泵浦超辐射中的计量学

我们研究了一个在集体耗散与集体激发泵浦之间存在竞争关系的多原子系统，这种现象在腔量子电子学平台中具有重要意义。我们发现，稳态状态随着泵浦强度的变化，在完全耗能态和完全占据态之间呈现出尖锐的相变。我们设计了一种通过扫描泵浦强度在临界点附近来测量系统参数的计量协议，发现灵敏度按 1/N 缩放，从而超越了标准量子极限，这得益于关联性的积累。重要的是，我们的理论分析（已通过数值验证）超越了无限扫描时间下的绝热范畴：我们研究了围绕相变的非平衡松弛动力学及其对灵敏度的影响，揭示了1/N缩放的优势在超越绝热性条件下仍然保持良好。除了直接影响集体超辐射原子系统的计量学外，我们的一般性分析为研究有限时间协议下耗散相变的计量学实用性提供了新视角。