相互作用共振散射体系综的均匀化

我们从理论上研究了利用密度为 $\rho$ 的随机分布共振静止原子系综在光学中的均匀化概念。该系综足够稠密，以达到均匀化的通常条件，即 $\rho\lambda^3 \gg 1$。通过引入相干和非相干散射功率，我们定义了两个判定均匀化区域的准则。我们发现，当激发场在共振附近的一个宽频率范围内调谐时，没有任何一个均匀化准则被满足，这意味着条件 $\rho\lambda^3\gg 1$ 不足以表征原子共振附近的均匀化区域。我们将这些结果解释为原子之间光诱导偶极-偶极相互作用的后果，这意味着对散射的描述应采用集体模式，而非一系列独立散射事件的序列。最后，我们表明，尽管对于共振附近随机定位的激光冷却原子的稠密系综永远无法实现均匀化，但如果在原子位置中引入空间相关性或非辐射损耗（例如与声子浴耦合的有机分子或量子点的情况），则均匀化成为可能。