📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Хор, где каждый певец точно попадает в ноты, звучит громче, чем можно ожидать от простой суммы голосов. Сто человек поют не в сто, а в десять тысяч раз громче одного. В мире атомов происходит похожее. При коллективном излучении, которое открыл Роберт Дике, синхронно испущенные фотоны усиливают друг друга. Яркость растёт пропорционально квадрату числа атомов.

Но хор легко испортить. Лёгкие случайные сбои в ритме или фальшивые ноты размывают общую гармонию. Чтобы понять, как именно помехи разрушают коллективное свечение, физики учли в модели два эффекта: локальную потерю синхронизации (декогеренцию) и самопроизвольное свечение отдельных атомов. Оказалось, что в зависимости от их силы система может находиться в трёх режимах. Полностью коллективном, частично коллективном и режиме независимых одиночек.

Куда интереснее оказалась граница между этими режимами. Переход от полной коллективности к частичной напоминает момент, когда хор теряет дирижёра: ещё секунду назад певцы держали строй, а теперь каждый поёт сам. Если помехи сильны, добавление новых атомов не усиливает свет — система работает как сумма одиночек. Декогеренция ставит жесткие пределы. Даже рост числа атомов не помогает вернуть коллективную мощь.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2607.28034v1

The survival of many-body coherence depends on the competition between correlation buildup and decoherence. In Dicke superradiance, collective emission builds up correlations, producing a peak intensity scaling as $$N^2$$ for $$N$$ emitters. We develop a scaling theory including local dephasing and spontaneous emission and obtain fully collective, partially collective, and independent-emitter scaling regimes. The boundary of the fully collective regime defines a continuous phase transition in a transient observable. Local decoherence can prevent $$N^2$$ scaling despite increasing $$N$$.