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外部結合のある平板形マイクロキャビティ中での2原子の協力発光の態様を、量子論的に解析した。共振器内外の厳密な電磁場の三次元的記述を用いて、2原子間および2原子とその鏡像間の伝播時間が陽に現れる遅延微分方程式を得た。主に強結合領域で、2原子の協力発光に伴う減衰を数値計算し、小原子間距離で顕著な協力現象を得、新しい重要な知見として、原子間距離が平板形マイクロキャビティ特有のモード径程度のときに協力が減じることを見だした。関連して、自由空間における2原子の協力発光において、中間状態の対称および反対称状態の光放出への寄与を上記と同じ方法で解析し、何れの状態も放射減衰に寄与していることを見だした。さらに、平板形マイクロキャビティによるモード制御を利用した2光子状態の発生を目指して試行的な実験を行い、弱励起領域で、単一光子および2光子の発生を示す結果を得た。観測モードへ結合する励起分子数が約3と見積もられる励起強度において、ここを境に光子放出効率が約2倍に上昇し、かつ相関計数系で光子の同時検出が始まることから、ここに誘導放出素過程の閾値があるとの結論を得た。
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