Dynamical Phase Transition from Nonequilibrium Dynamics of Dark Solitons
利用全息对偶性,我们发现了一种新的动力学相变,这种相变是由超流中暗孤子的非平衡动力学与温度的关系引起的.对于具有初始暗孤子密度的非平衡超流系统,存在一个临界温度$T_d$,在该温度以上,系统通过产生声波而弛豫到平衡,而低于该值时,它会经历一个具有有限密度的涡旋-反涡旋对的中间相。特别是,当从下面接近$T_d$时,涡对的密度按$(T_d - T)^γ$和临界指数$γ= 1/2$成比例。
2020-01-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Nonequilibrium dynamics of spin-boson models from phase space methods
耦合自旋和玻色子自由度的系统的非平衡动力学的准确描述在理论上仍然具有挑战性,特别是对于大系统尺寸和高于一维。相空间方法,如截断维格纳近似(TWA)具有易于扩展和适用于任意维度的优点。在这项工作中,我们通过利用最近开发的离散相空间算法[Schachenmayer,PRX 5,011022(2015)]将TWA适应于通用自旋玻色子模型。此外,我们通过将基于Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)方程[Pucci,PRB 93,174302(2016)]的方案应用于我们的耦合自旋玻色子模型,超越了标准TWA近似。这允许在原则上研究如何系统地添加高阶校正提高该方法的收敛性。为了测试各种水平的近似,我们研究了一个完全可解的自旋玻色子模型,这是特别相关的陷阱离子阵列。使用TWA及其BBGKY扩展,我们准确地再现了一些一点和两点关联函数在几个维度和任意数量的玻色子模式的时间演化。
2017-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Keldysh field theory for nonequilibrium condensation in a parametrically pumped polariton system
利用Keldysh格林函数方法建立了参量泵浦极化激元的量子场论。通过考虑平均场和高斯涨落,我们发现从高度非平衡相变到光学参量振荡的低能物理过程在许多方面类似于平衡凝聚。特别是,我们表明,这种相变可以与一个有效的化学势,在该系统的玻色子分布函数发散,和一个有效的温度。在平衡系统中,通过将该有效化学势调整到最低正常模式的能量来实现转变。由于职业的模式是可用的,我们确定实验观察到的属性,如发光和吸收光谱。
2016-01-08 cond-mat.quant-gas
Semiclassical solitons in strongly correlated systems of ultracold bosonic atoms in optical lattices
本文从理论上研究了二维和三维光晶格中强关联超冷玻色子原子系统的孤子激发及其形成动力学。在强相互作用和无公度填充的情况下,将原子看作硬核玻色子,导出了非线性流体力学方程。当参数仅沿一个方向变化时,得到了远离半填充的Korteweg-de Vries型方程和半填充时的修正KdV方程。我们应用这个一般的分析问题的衰减的密度步骤。我们考虑一维横向涨落解的稳定性。我们的结果也是相关的理解晶格自旋模型的非平衡动力学。
2011-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Phase Transition of Interacting Bosons in an Intra-Cavity Optical Lattice
研究了在横向泵浦光场驱动下,与真空辐射模弱耦合的光学腔中,囚禁在周期性势场中的玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性光-物质相互作用.基于一个包含单腔模的广义Bose-哈伯德模型,考虑原子对腔场的集体反作用,在非微扰玻色子动力学平均场论下确定了非平衡量子相,并根据最近的实验调整了系统参数,发现了从正常相到自组织超流相的量子相变,这与Hepp-Lieb-Dicke超辐射相变有关。对于更强的泵浦,出现自组织的莫特绝缘体相。
2015-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonequilibrium phases of ultracold bosons with cavity-induced dynamic gauge fields
本研究针对双格腿玻色晶格模型,探究由腔辅助双光子拉曼过程介导的动态规范场下的非平衡动力学相,分析不动点、相图及相变,发现含极限环、混沌相的多种非平衡相,并关联极限环相与时间晶体。
2023-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bosonic Dynamical Mean-Field Theory
本文导出了任意晶格几何形状的光晶格中玻色原子的玻色动力学平均场方程。该方程被呈现为在1/z中的系统展开,z是晶格邻居的数目。因此,该理论适用于足够高维的晶格。我们将该方法应用到一个两组分的混合物,其中一个丰富的相图与自旋顺序显示。
2013-07-19 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium dynamical renormalization group: Dynamical crossover from weak to infinite randomness in the transverse-field Ising chain
在这项工作中,我们制定了非平衡动力学重整化群(ndRG)。ndRG代表了复杂量子多体系统实时动力学分析描述的一般重整化群方案。特别是,ndRG纳入时间作为一个额外的规模,这是很重要的描述的长期动态。它既适用于平移不变系统,也适用于无序系统。作为一个具体的应用,我们研究了不同普适性类的两个量子临界点之间淬火后的实时动力学。我们通过在一维横场伊辛模型中打开弱无序来实现这一点,该模型最初是在其干净的量子临界点制备的。通过比较大型系统的数值精确模拟,我们表明,ndRG是能够解析捕获从弱到无限随机性的完整交叉。我们分析研究了实空间和Fock空间中的局部化特征。
2015-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical creation of entangled bosonic states in a double well
研究了双势阱中玻色N 00 N态的产生.虽然非相互作用玻色子在希尔伯特空间中很快消失,但在玻色-哈伯德哈密顿量的影响下,演化受到更多的限制。这种限制是由分裂的频谱成一个高能量的部分与双简并的水平和非简并的低能量的一部分。这种简并性抑制了向光谱的高能部分的状态的跃迁。在中等的相互作用强度,这种效果强烈支持的N 00 N态的动态形成。在不存在双简并的非对称双阱中,N 00 N态被抑制。
2011-03-22 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium-induced enhancement of dynamical quantum coherence and entanglement of spin arrays
核自旋产生的随机磁场一直被认为是量子点自旋退相干的主要来源。在这里,我们得到了精确的和分析的方式通过超精细相互作用耦合到核自旋环境的自旋量子比特的动力学,超越了弱系统浴相互作用和马尔可夫近似。我们预测,在核浴中,化学电势梯度产生的详细平衡破坏导致了粒子数、量子相干性和纠缠的快速振荡,这些在传统情况下是不存在的(即,Overhauser噪声)。这是由于系统的非平衡特性,如振荡周期和化学势不平衡之间的关系所示。我们的结果揭示了非平衡态的细节平衡破坏对于增强自旋量子比特的动力学相干和纠缠的重要性。此外,我们的精确解明确地表明,由核自旋组成的非马尔可夫浴可以保持集体量子态,由于恢复的相干性。最后,我们提出了一个实验,使用超冷囚禁离子观察这些非平衡和记忆效应。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Strong-coupling solution of the bosonic dynamical mean-field theory
在强耦合极限下,导出了玻色动力学平均场论(B-DMFT)自洽方程的近似解析解。该方法是基于正常玻色子周围的原子极限的杂交函数的链接集群扩展。利用该解计算了不同晶格下玻色子哈伯德模型的相图。我们比较我们的结果与数值解的B-DMFT方程和数值精确的方法,分别。这些数值结果的非常好的协议表明,我们的方法捕获的相关玻色子在莫特绝缘体和超流相的基本物理。接近过渡到超流相的动量分布函数在零动量被发现是强烈增强已经在正常阶段。链接集团展开也允许我们计算动力学性质,如玻色子的谱函数。从正常到超流相的过渡的光谱函数的演变被认为是典型的不同的相互作用驱动和密度驱动的过渡,分别。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas
Boundary-dependent dynamical instability of bosonic Green's function: Dissipative Bogoliubov-de Gennes Hamiltonian and its application to non-Hermitian skin effect
凝聚体的玻色子激发能谱由非厄米哈密顿量的谱给出,该非厄米哈密顿量一般由玻色子Bogoliubov-de Gennes(BdG)哈密顿量构造,即使该系统本质上是厄米哈密顿量。换句话说,两种类型的非厄米性可以共存:一种来自玻色子BdG性质,另一种来自开放量子性质。在本文中,我们提出了边界相关的动力学不稳定性。本文首先在Nambu空间中用格林函数定义了玻色耗散BdG哈密顿量,并讨论了相应的非厄米哈密顿量的正确的粒子-空穴对称性。然后,我们构建了一个模型的边界相关的动力学不稳定性,使它满足正确的粒子-空穴对称性。在这个模型中,打破粒子数守恒的反常项表示BdG性质的非厄米性,而正常项由耗散的Hatano-Nelson模型给出。由于两种非厄米性之间的竞争,光谱的虚部可以是正的,而不需要正常部分的放大和导致朗道不稳定性的粒子-空穴带接触的帮助。这导致了边界相关的动力学不稳定性下的非厄米集肤效应,-强依赖性的光谱边界条件的非厄米哈密顿-,的Bogoliubov谱。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Dynamical creation of bosonic Cooper-like pairs
提出了一个在光晶格中产生成对玻色子原子亚稳态的方案。这种状态最显著的特征是每对的波函数都是贝尔态,并且对的大小跨越了晶格的一半,类似于费米子库珀对。这种介观状态可以通过一个动力学过程产生,这个过程涉及跨越量子相变,并且由物理系统的对称性支持。我们的最终状态的特征在于通过一个可测量的两粒子相关器,检测两个对的存在和它们的大小。
2007-11-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact methods in analysis of nonequilibrium dynamics of integrable models: application to the study of correlation functions in nonequilibrium 1D Bose gas
本文从可积系统动力学的一般观点出发,研究了一维玻色气体的非平衡动力学。在概述和批判性审查的基础上,逆散射变换,交织运营商,q-变形的对象,并扩展动力学共形对称的方法,我们专注于形状因子为基础的方法。受非线性量子光学和超冷原子实验中可能应用的启发,我们集中讨论强排斥相互作用。我们考虑从两个初始状态开始的动力学演化:零动量状态下的粒子凝聚和实空间中高斯波包中的粒子凝聚。结合形状因子方法和缠绕算符方法,我们发展了一种数值计算方法,它允许对中间态进行显式求和,并分析了非局域密度-密度关联函数的时间演化。在这两种情况下,我们观察到一种趋势,形成晶体状的相关性在中间的时间尺度。
2010-05-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas math-ph