一维有序原子链中超越线性区的集体态光控制

受开发高效原子-光子接口需求的推动，近期研究提出以大型冷原子阵列替代腔，其可支持亚辐射或超辐射集体态。实际上，亚辐射态与辐射脱耦，这构成了多数应用的障碍。本工作中，我们从理论上研究一种利用由 N 个 V 形构型三能级原子组成的一维（1D）链规避该限制的协议。在整个协议中，该链表现为时变超材料：可在光谱与空间受控模式下实现吸收、存储与按需发射。考虑原子的量子本性，我们确立了线性区与非线性区之间的边界。在非线性区，我们证明双激发态可从超辐射态相干转移至亚辐射态，为对其纠缠进行光学表征开辟了途径。