超辐射和亚辐射是量子光学中的重要研究课题，描述了量子发射体之间由于集体态而引发的自发辐射增强或抑制效应。这一现象在量子信息、光通信和量子计算等领域具有重要应用。与传统的自由空间光子发射系统相比，波导量子电动力学系统通过导模实现了长程相互作用，展现出更高的相干性和操控性。然而，自由空间中光子介导的相互作用较弱，且传统研究多基于马尔可夫近似，忽略了光子传播延迟等非马尔可夫效应对集体动力学的影响。这一限制给探索更复杂的多发射体协同动力学带来了挑战。
鉴于此，来自美国石溪大学 (Stony Brook University) Youngshin Kim，Dominik Schneble等在超冷原子体系的集体辐射动力学研究中取得了新进展。他们设计了一种基于一维光学晶格的超冷原子平台，首次实现了以原子物质波代替光子来介导发射体相互作用的新方法。通过精确操控和初始化发射体阵列，该团队成功制备了包括超流相中的时间同步迪克态（TDS）和莫特相中的无相干态等多体量子态。
研究团队利用这一体系显著增强了对集体辐射行为的控制能力。通过调控发射体间距和相位，他们实现了方向性集体发射，揭示了辐射迟滞对超辐射和亚辐射初期阶段的影响。此外，他们还通过研究接近带边和连续体内的发射体-物质波束缚态，首次揭示了非马尔可夫效应在多发射体协同动力学中的重要作用。
这项研究显著提升了对集体辐射相干性建立机制的理解，并探索了一种通过耗散态工程诱导发射体阵列相干性的全新方法。相关成果为多体量子光学和耗散态操控领域的进一步研究提供了新的技术路径和理论依据。
