Fate of thermalization of ultracold fermions with two-body dissipation
该研究基于非弹性量子 Boltzmann 方程从第一性原理分析单分量超冷费米气体的两体耗散,揭示传统损失模型在囚禁与均匀系统中的适用差异及自发热化条件。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
From Non-Hermitian Linear Response to Dynamical Correlations and Fluctuation-Dissipation Relations in Quantum Many-Body Systems
量子多体系统的特征在于它们的相关性。虽然运营商之间的等时间干扰和不等时间干扰是标准的可观测量,但直接获得不等时间反干扰带来了巨大的实验挑战。在这里,我们提出了一个一般的技术,用于测量不等时间的反干扰使用系统的线性响应的非厄米特扰动。我们以玻色-哈伯德模型为例说明了该协议,在该模型中,可以通过测量涨落耗散关系的两侧来跟踪封闭量子系统中热平衡的方法。我们将该方案的量子芝诺效应和弱测量,并说明了可能的实现在一个冷原子系统的例子。我们的建议提供了一种表征量子多体系统中动力学关联的方法,在理解强关联物质以及新的量子技术方面具有潜在的应用。
2022-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation-induced Sachdev-Ye-Kitaev physics in many-body cavity quantum electrodynamics
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
该研究证明腔QED器件可实现耗散SYK物理,通过单模腔原子自发辐射和多模腔光子泄漏两条路径,从不同闭系统极限收敛到相同非厄米随机矩阵普适类,其混沌特征可通过单原子分辨密度观测。
2026-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing Quantum Chaos in many-body quantum systems by the induced dissipation
我们从理论上分析了准一维光晶格中冷原子系综的耗尽动力学,其中一个晶格位置上的原子会发生衰变。与R. Labouvie,{ \em et.等),Phys. Rev. Lett. { \bf 116},235302(2016)我们专注于系统进入混沌状态的情况,与常规情况相比,这对耗尽动力学产生了重要影响。它示出,受影响的网站的耗尽的结果在逐渐耗尽的相邻网站根据$t^{1/3}$标度定律。我们还表明,通过测量占领的晶格网站,可以提取重要的信息,原来的保守系统的混沌动力学。
2019-04-25 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Correlation versus dissipation in a non-Hermitian Anderson impurity model
本文通过非厄米安德森杂质模型的slave-boson理论,揭示强关联重整化抑制单体损失并产生多体耗散,从而增强Kondo态寿命,并阐明耗散量子相变机制。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-stationary coherent quantum many-body dynamics through dissipation
量子系统在长时间极限内弛豫到稳态的假设支撑着统计物理学和我们对科学现象的许多直观理解。对于孤立系,这是由本征态热化假设得出的。当存在环境时,期望是探索所有相空间,最终导致平稳性。值得注意的例外是无退相干子空间,它对量子技术具有重要影响,但迄今为止仅针对具有少数自由度的系统进行了研究。在这里,我们确定简单和通用的条件耗散,以防止量子多体系统从以往任何时候都达到一个稳定的状态。我们超越了耗散量子态工程方法,走向了通常与宏观复杂系统相关的可控长时间非平稳性。这种相干和振荡的演化构成了量子时间晶体的耗散形式。我们讨论了在光晶格中用费米超冷原子设计这种复杂动力学的可能性。
2019-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dissipation-engineered family of nearly dark states in many-body cavity-atom systems
与光耦合的三能级原子系统具有容纳暗态的能力。研究了V型三能级原子与耗散腔场的两个正交场相干耦合系统。原子能级结构和耗散之间的相互作用使得开放系统的相图与封闭系统的相图截然不同。特别是,它导致了一个连续的家庭的黑暗和近黑暗的激发多体状态的稳定与反转的原子布居作为稳定状态。这些状态的多稳定性可以通过其独特的波动和激发光谱,以及系统的Liouvillian动力学,这是非常敏感的斜坡协议探测。我们的模型可以通过在玻色子量子气体中将两个较高能量的模编码成正交的密度调制态来实现。这种实现提供了潜在的应用前景,如实现量子光学随机行走和亚波长空间分辨率的显微镜。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas
Exact solutions of non-Markovian dissipative Ising models
Michigan State University(密歇根州立大学)
本文针对兼具非马尔可夫动力学与马尔可夫耗散的多体量子系统,提出精确随机表示方法,得到无横向场、含局域自旋耗散的伊辛模型的精确解,揭示其自旋压缩特性与两类耗散的相互作用密切相关。
2026-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling many-body quantum chaos in a dissipative optical cavity
Institute of Physics and Center for Quantum Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所与量子科学与工程中心)
研究典型腔QED设置的驱动耗散动力学,含可控无序和长程相互作用。发现腔损耗和自发辐射这两个耗散源结构不同,导出腔QED平台中多体量子混沌观测与控制的定量约束。
2026-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation Induced Structural Instability and Chiral Dynamics in a Quantum Gas
耗散和么正过程定义了多体系统的演化。它们的相互作用引起动态相变,并可能导致不稳定性。我们在一个具有独立可控幺正耦合和耗散耦合的合成多体系统中发现了一个手征性质的非定态。我们的实验是基于旋量玻色气体与光学谐振腔的相互作用。谐振腔场的正交正交积分相干地将玻色-爱因斯坦凝聚体耦合到两个不同的原子空间模式,而谐振腔损耗的色散效应介导这些模式之间的耗散耦合。在占主导地位的耗散耦合的制度,我们观察到的手征演化和映射到一个位置不稳定。
2019-01-17 cond-mat.quant-gas
Observation of the Mott Insulator to Superfluid Crossover of a Driven-Dissipative Bose-Hubbard System
耗散在自然界中普遍存在,在量子系统中起着至关重要的作用,如引起量子态的退相干。近年来,耗散作为制备和操纵量子态的一种有效手段受到了广泛关注。在这里,我们报告的实现,成功地证明了一个新的作用,耗散的量子相变使用冷原子。通过在三维光晶格中引入可控的两体非弹性碰撞强度,实现了一个工程化的耗散玻色-哈伯德系统.在缓慢下降的光晶格的动力学中,我们发现强的现场耗散有利于莫特绝缘态:莫特绝缘体的熔化被延迟,相位相干性的增长被抑制。通过对耗散的猝灭,突出了耗散的可控性,为研究量子多体态及其非平衡动力学提供了一种新的方法。
2017-12-27 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium many-body steady states via Keldysh formalism
具有相干动力学和耗散的多体系统构成了一类丰富的模型,但与无耗散系统相比,它们的探索要少得多。大量模拟这种动态的实验平台的出现,对系统地理解和分类这些模型提出了直接的挑战。特别是,非平凡的多体状态出现在非平衡动力学下的稳态。虽然这些状态和它们的相变已被广泛研究与平均场论,平均场近似的有效性还没有得到系统的研究。在本文中,我们采用基于Keldysh形式主义的场论方法来研究各种模型中的非平衡相和相变。在所有情况下,通过Keldysh形式主义的完整描述表明平均场分析的部分或完全失败。此外,我们发现,一个有效的温度出现作为耗散的结果,和普遍的行为,包括动力学附近的稳态一般描述的热力学普适类。
2016-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Variational approach to the dynamics of dissipative quantum impurity models
本文提出高斯态叠加变分拟设与量子轨迹相结合的非微扰方法,研究耗散量子杂质动力学,揭示两体损失诱导的近藤效应、零偏压负电导及铁磁畴形成,并扩展至高自旋近藤模型。
2025-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dissipative Binding of Lattice Bosons through Distance-Selective Pair Loss
我们表明,在超冷原子气体中,距离选择性两体损耗可以通过原子对相互作用的电子态的共振激光激发来设计。在一个光晶格,这导致了一个耗散的主方程动力学与Lindblad跳跃运营商,湮灭原子对具有特定的粒子间距离。结合晶格位点之间的相干跳跃,这种不寻常的耗散机制导致形成相干的长寿命复合物,甚至可以表现出与其外部运动强烈耦合的内部能级结构。我们在一个硬核玻色子系统中详细分析了这种违反直觉的现象。虽然目前的研究已经确定,耗散一般可以导致出现的相干功能在多体系统中,我们的工作表明,强非局部耗散可以实现粒子的绑定机制。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum optics of ultracold quantum gases: open systems beyond dissipation (habilitation thesis)
量子光学和超冷气体是已建立的领域,但它们几乎没有重叠:光的量子性质通常在超冷原子的工作中被忽视。在我们的工作中,光和超冷物质的量子性起着关键作用。首先,我们表明,光是一个量子非破坏(QND)探针的多体相位:它们可以区分的相关性和完整的分布函数(我们认为玻色子,费米子和偶极分子)。光不仅对密度敏感,而且对物质场的干涉也很敏感。其次,我们证明了测量反作用构成了一个新的竞争源在多体系统中,特别是在非QND的情况下。这导致了大量的新现象:多体纠缠模式的振荡,费米子对的保护和分裂,反铁磁序,长程对隧穿和超越哈伯德模型的纠缠。我们证明了反馈控制诱导相变和调谐其普适类。第三,俘获势的量子化(量子光晶格)导致了新的相,包括密度序(超固体,密度波)和物质场的键序(超流体和超固体二聚体,三聚体)。超冷原子以外的结果包括:我们将反馈控制的范式从状态控制扩展到相变控制。我们提出的测量反作用作为一个新的来源的竞争在多体物理学。我们合并量子芝诺动力学和非厄米物理,并显示一种新的芝诺现象与拉曼跃迁超越芝诺动力学。我们提出了基于集体光-物质相互作用的量子模拟器。我们的模型可以应用于其他系统(量子位)的阵列。一般来说,量子测量和反馈会产生新的现象,这对于多体物理学中的封闭幺正系统和开放耗散系统都是不典型的。
2022-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics