《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版郑州大学张元、单崇新以及丹麦奥胡斯大学Klaus Mølmer等人的研究成果，文章题为“A superradiant maser with nitrogen-vacancy center spins”，于2022年第1期刊出。
在最近几年，人们利用金刚石氮空位（NV）色心和微波谐振腔实现了拉比振荡、超辐射脉冲和受激发射现象。这些现象依赖于自旋和微波光子间的集体强耦合，而集体强耦合是实现超辐射激光的必要条件。本文研究NV自旋系综和微波光子的集体相干耦合，以及基于此的超辐射微波激射。研究结果表明，通过对多于1014个自旋进行速率为千赫兹的非相干泵浦，可获得线宽小于毫赫兹的超辐射微波激射。此外，本文也证明了超辐射微波激射并不会被NV色心自旋的非均匀展宽所破坏，并研究了其对不同物理参数的依赖性。
鉴于光学和微波物理的相似性，本文将超辐射激光推广到微波频段，提出了超辐射微波激射概念，探讨了利用NV色心自旋和微波谐振腔实现这个现象的可能性，预测了相应的辐射强度和线宽。具有较窄线宽的超辐射微波激射可用现有的实验装置来实现，并有望在深空通讯、射电天文学以及精密测量学领域得到应用。
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