有序原子阵列中的众所捉摸的超-与亚辐射

当量子发射器与光耦合且不可区分时，它们可以同步为具有 radiative properties 截然不同于独立粒子的集体光物质系统。到目前为止，所得的集体效应主要局限于类点状或均匀的集合。本文我们通过实现几何有序、空间扩展的原子阵列（具有亚波长间距），打开了 qualitatively 新的集体 regime 的可能性。这建立了一种 fundamentally 新的平台，使得集体辐射不再局限于单个 Dicke 模式，而是从由光中介相互作用构成的有序网络中涌现。我们发现，二维原子阵列发生强烈的超辐射和亚辐射。尽管存在亚波长间距，我们实现了基于点的分辨成像，直接观察到空间关联的构建，展示了合作衰变转化为强相关的众体过程。这观察到超辐射的广泛扩展，发现了超辐射的反演，揭示了超辐射的铁磁性质以及亚辐射的反铁磁性质。我们的结果实现了一种 novel 可编程平台，用于探索和利用耗尽性众体量子物理，为光子捕获、存储和原子-光子纠缠打开了新的可能性。