Willekeurige laserwerking is een fenomeen waarbij lichtemissie optreedt als gevolg van meervoudige verstrooiing en versterking van lichtgolven in een ongeordend medium. Meestal gaat het om een ​​hoge dichtheid van optische verstrooiers, zoals deeltjes, atomen of moleculen, die willekeurig in de ruimte zijn gerangschikt. De verstrooiing en versterking van lichtgolven leidt tot constructieve en destructieve interferentie, wat resulteert in laserachtige emissie van licht met willekeurige ruimtelijke verdeling.

Hoewel willekeurige laserwerking is aangetoond in verschillende systemen, zoals halfgeleiderpoeders, organische kleurstoffen en vloeibare kristallen, komt dit minder vaak voor in koude atoomwolken. Dit komt omdat koude atoomwolken doorgaans een lage atomendichtheid en weinig wanorde hebben. Er zijn echter enkele experimentele en theoretische onderzoeken gedaan naar de mogelijkheid van willekeurige laserwerking met koude atoomwolken.

Eén benadering omvat het opsluiten van een koude atoomwolk in een optische holte met ruwe of ongeordende oppervlakken. De verstrooiing van licht vanaf het oppervlak van de holte en de atomen kan tot willekeurige laserwerking leiden. Een andere benadering is het veroorzaken van wanorde in de atoomwolk zelf, bijvoorbeeld door dichtheidsfluctuaties of atoombewegingen te introduceren. Dit kan worden bereikt door middel van verschillende technieken, zoals gecontroleerde atoom-atoominteracties, externe geluidsbronnen of feedbackmechanismen.

Door de wanorde en de interacties binnen de koude atoomwolk zorgvuldig te manipuleren, is het mogelijk willekeurige laseromstandigheden te bereiken en laserachtige emissie van licht uit de wolk waar te nemen. De realisatie van willekeurige laserwerking in koude atoomsystemen zou gevolgen kunnen hebben voor de kwantumoptica, niet-lineaire optica en de ontwikkeling van nieuwe lichtbronnen op basis van koude atoomwolken.