冷二能级原子系综四波混频中的量子与经典关联

冷二能级原子系综的四波混频中的量子关联，可能无需过滤就胜过具有众所周知的经典解释的背景光（如瑞利散射），这一点最近已在实验上得到证实[Phys. Rev. Lett. {\bf 128}, 083601 (2022)]。本文对此效应进行了扩展研究，详细阐述了实验过程以及量子关联随系统各种参数的变化。特别地，我们展示了量子关联的衰减速率随样品中原子数的变化而变化，这为其类超辐射性质提供了另一个指示。信号的非经典方面出现在短时间尺度上，但长时间尺度同样携带了大量关于系统经典关联的信息。这个慢速经典区域也呈现出两个明显不同的时间尺度，我们通过双光子产生的两种不同途径来解释这一点。通过对所有时间尺度数据的全局分析，我们能够推导出一个经验表达式来拟合数据，从而获得包括样品温度和类超辐射加速在内的信息。总的来说，所报道的量子关联对系统关键参数（如光学深度和激发功率）的依赖性，与其他用于双光子产生的系统截然不同，并且对这些参数的变化更为鲁棒。这为探索利用此过程高效产生窄带双光子或其他高阶量子关联光子态开辟了可能性。