稀释原子云中的亚辐射与超辐射到亚辐射的转变

我们在稀释的超冷铷（Rb）原子云中实验研究亚辐射，其中 $n \lambda_a^3 \approx 10^{-2}$（$n$：原子密度，$\lambda_a$ 激发波长），且云层的共振光学深度为量级1。我们表明，在强激发 regime 下，亚辐射时间尺度依赖于云层的激发分数，即依赖于激发脉冲的强度。在此 regime 下，衰减动力学高度复杂，不存在单一衰减时间常数。相反，衰减时间常数在动力学过程中变化。具体而言，我们能够观察到超辐射到亚辐射转变的特征；即初始时衰减率快于独立衰减（超辐射发射），而在较晚时刻转变为更慢（亚辐射发射）。我们还讨论了一个理论模型，其数值结果与实验吻合良好。