沿光子晶体波导囚禁原子的超辐射

我们报道了囚禁于光子晶体波导（PCW）近场中的原子的超辐射观测。通过制备带边靠近铯原子D$_1$跃迁的PCW，实现了囚禁原子与导模光子之间的强相互作用。在短脉冲激发后，我们记录了导模发射的衰减，并发现对于平均原子数 $0.19 \lesssim \bar{N} \lesssim 2.6$ 个原子，超辐射发射率按 $\bar{\Gamma}_{\rm SR}\propto\bar{N}\cdot\Gamma_{\rm 1D}$ 缩放，其中 $\Gamma_{\rm 1D}/\Gamma_0 =1.1\pm0.1$ 是注入PCW导模的峰值单原子辐射衰减率，$\Gamma_{0}$ 为自由空间的爱因斯坦-$A$系数。这些进展为研究多体体系中光子介导的原子-原子相互作用提供了新工具。