集体自发辐射的几何控制

波矢 ${\bf k}(\omega)$ 与光色散关系失配的原子系综偶极自旋波态难以通过远场激发访问，但可能支持超越量子光学中传统相位匹配情形的丰富现象。我们提出并演示了一种高效访问这些态的光学技术。具体而言，采用自主开发的宽带调制方法整形亚纳秒激光脉冲，以对误差具有弹性且在远快于自发辐射的时间尺度上，通过态依赖的几何相位图样在 ${\bf k}$ 空间中移动自旋波。我们通过对来自 $^{87}$Rb 气体的集体增强辐射的重新定向、关断与召回（单步效率约 $75\%$）验证了该控制。我们的工作朝着高效控制电偶极自旋波以研究激发气体的多体耗散动力学以及众多量子光学应用迈出了第一步。