原子阵列中双带 Bloch 振荡的极端亚辐射

原子阵列提供了一种重要的量子光学平台，具有光子介导的偶极-偶极相互作用，可被设计用于实现量子信息处理中的关键应用。此类应用的主要障碍是激发态的快速衰减。通过在外磁场下控制原子阵列中的双带 Bloch 振荡，我们在此展示可以实现并维持奇异的亚辐射，其时间尺度比有限尺寸原子阵列中的自发衰减时间大至多 12 个数量级。关键发现是展示了一种防止激发态波包散射进入自由空间光锥内耗散区的方法，从而使激发态在极长衰减时间内保持在亚辐射态。我们表明，这种操作可通过在原子阵列中引入外磁场产生的空间线性势，进而操控沿相反方向的互联双带 Bloch 振荡来实现。我们的结果还指出了在超辐射与亚辐射态之间可控切换的可能性，这为量子存储中的潜在应用提供了途径。