Стимулированное многофотонное излучение экситонным бозе-конденсатом

Рассматриваются процессы когерентной рекомбинации нескольких ($N$) экситонов из бозе-конденсата с одновременным рождением $N$ фотонов. Поскольку экситоны из бозе-конденсата имеют нулевой импульс, то вследствие закона сохранения импульса рожденные фотоны имеют нулевой суммарный импульс. Это условие, в сочетании с тем, что длины волновых векторов фотонов фиксированы и приближенно равны величине $E_g/c$ ($E_g$ — полупроводниковая щель, $c$ — скорость света), фиксирует относительную ориентацию волновых векторов испущенных фотонов. Это можно обнаружить по угловой корреляции фотонов в экспериментах с несколькими соответствующим образом ориентированными друг относительно друга детекторами, работающими в режиме совпадения по времени. Показано, что если стимулировать эти процессы $N-1$ внешними лазерными лучами (каждое с волновым вектором $k_i$), то это должно приводить к возникновению однонаправленного излучения от экситонной системы с волновым вектором отдачи $k = -\sum_{i} k_i$. Приводятся численные оценки интенсивности 3- и 4-экситонной когерентной рекомбинации в экситонной системе в Cu$_2$O.