原子链中集体衰变的关联多体特征

完全激发且位于完全相同位置的原子在退激时会同步，并以爆发形式发射光（即所谓的“Dicke超辐射”）。我们研究了有限原子间距对中观尺度链中关联衰变的作用，并从集体跳跃算符的角度给出理解。我们表明，尽管存在哈密顿量偶极-偶极相互作用，超辐射爆发在较小距离下仍然存在。然而，在较大间距时，不同跳跃算符之间的竞争导致退相干，从而抑制超辐射。对于晶格常数约为一个波长的阵列，集体效应仍然显著，并导致光子发射率随时间呈非指数衰减。我们计算了双光子关联函数，并证明发射是关联的、有方向性的，且对原子间距的微小变化敏感。这些特征可在当前实验装置中测量，并且对实际缺陷具有鲁棒性。