Critical dynamical properties of a first-order dissipative phase transition
本文从理论上研究了单驱动耗散非线性光子模的临界性质。在一个明确定义的大激发数的物理极限,精确的量子解描述了一个一阶相变的制度,半经典理论预测的光学双稳态。我们研究了与相应主方程的Liouvillian超算子相关的复谱隙的行为。我们表明,在这个极限的Liouvillian间隙指数消失,光子维格纳函数的双峰消失。本文讨论了所考虑的单模腔的大光子数的物理极限与驱动耗散玻色-哈伯德系统的多腔物理极限之间的联系。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Gauge Effects and Holographic Scaling of Non-Equilibrium Motion in a Disordered and Dissipative Atomic Gas
我们给出了一个在有效弯曲时空流形上传播的动态规范场描述的非平衡量子系统的桌面实现。该系统由中性原子与一个保守无序光场和一个耗散泵浦光场相互作用而形成。在一个足够暗的状态的存在下,我们证明了非平衡行为,让人想起黑洞物理学中的信息悖论。在一个定义明确的过渡点,规范玻色子质量的模拟被认为是消失,诱导尺度不变的行为作为希格斯的机制被删除。随后的标度行为可以使用全息原理与从无序标度导出的普朗克长度的可调模拟来理解。这些效应暗示了弱耗散量子系统中的一系列新现象,包括涌现引力的模拟形式的存在。
2016-09-07 cond-mat.quant-gas gr-qc
Dynamical many-body phases of the parametrically driven, dissipative Dicke model
耗散的Dicke模型表现出一个迷人的非平衡多体相变作为一个驱动的光子腔和大量的二能级原子之间的耦合的函数。我们研究了这种耦合的随时间变化的参数调制的效果,并发现了丰富的相图作为调制强度的函数。我们发现,除了建立正常和超辐射阶段,一个新的阶段与脉冲超辐射,我们称之为动力学正常阶段时,系统参数驱动。采用不同的方法,我们描述了不同的阶段和它们之间的过渡。特别注意耗散在确定相界中的作用。我们的分析铺平了道路的动态稳定阶段的相互作用的光和物质的实验研究。
2015-01-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-dissipative Ising model: Dynamical crossover at weak dissipation
耦合到环境中的受驱动量子系统通常表现出临界附近的弛豫动力学的有效热行为。然而,由于相干动力学和弱耗散之间的竞争,在弱耗散极限下可能会有不同的定性行为。在这篇工作中,我们研究了一个驱动耗散的无限程伊辛模型,在存在单个原子耗散的情况下,一个模型,出现在大失谐极限下的范式开放Dicke模型。我们表明,该系统经历了一个动力学交叉从弛豫动力学,与一个特征动力学指数$ζ=1/2$,欠阻尼临界动力学所管辖的指数$ζ=1/4$在弱耗散制度,一个行为是显着不同的平衡。最后,利用一个精确的图形表示,我们证明了动力学交叉欠阻尼临界是不是一个人工制品的平均场性质的模型,并持续存在,即使在存在短程扰动。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Steady-State Quantum Zeno Effect of Driven-Dissipative Bosons with Dynamical Mean-Field Theory
我们研究了一个驱动耗散的玻色-哈伯德模型,该模型在每个格点上存在两粒子损失和非相干单粒子驱动,导致有限密度定态。使用动力学平均场论(DMFT)和杂质求解器的基础上精确对角化的相关Lindbladian,我们调查制度的强双粒子损失。在这里,一个定态量子芝诺效应出现,可以看到在现场占领和光谱函数。我们表明,DMFT通过其自洽浴捕获这种效果。我们表明,在深芝诺政权,浴结构简化,与占领的所有浴网站,除了一个成为指数抑制。其结果是,一个有效的耗散硬核Bose-Hubbard二聚体模型出现,辅助浴网站的芝诺耗散尺度控制的单粒子耗散。
2022-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-time Correlations Probing the Dynamics of Dissipative Many-Body Quantum Systems: Aging and Fast Relaxation
两时间关联是研究多体系统动力学的重要工具。我们利用这些关联函数来研究耗散量子系统的动力学。扩展绝热消除方法,我们表明,相关性可以显示两种不同的行为,这取决于可观察到的利益:一个快速的指数衰减,与时间尺度的顺序的耗散耦合,或一个慢得多的动态。我们应用这种形式主义的玻色子在双井受到相位噪声。当单粒子关联指数衰减时,密度-密度关联显示出缓慢的老化动力学。我们还表明,耗散工程量子态的两个时间的相关性可以演变成一个截然不同的方式相比,他们的哈密顿对应。
2014-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Long-Range Order and Quantum Criticality in a Dissipative Spin Chain
环境相互作用是任何受控量子系统的基本考虑因素。虽然与耗散浴的相互作用可以导致退相干,但它也可以提供期望的涌现效应,包括诱导的自旋-自旋相关性。在本文中,我们表明,在相当一般的条件下,耗散玻色子浴可以诱导长程有序相,而不包括任何额外的直接自旋-自旋耦合。通过量子到经典的映射和经典的蒙特卡罗模拟,我们研究了具有欧姆耗散的玻色子浴中Ising链的$T=0$量子相变。我们证明了量子临界点是连续的,具有动力学临界指数$z=1.07(9)$的Lorentz不变量,具有关联长度指数$ν=0.80(5)$和反常指数$η=1.02(6)$,因此普适类不同于以前研究的极限情形.我们的研究结果的影响,在超冷原子混合物和量子比特链在耗散环境中的实验进行了讨论。
2021-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium Nonlinear Effects and Dynamical Boson Condensation in a Driven-Dissipative Wannier-Stark Lattice
本研究针对驱动耗散Wannier-Stark晶格玻色子系统,通过数值模拟揭示了弱相互作用下玻色子凝聚于单Wannier-Stark态、强相互作用下出现类Bloch振荡等非平衡现象,并给出含混沌区域的相图,为光子及超冷气体实验提供指引。
2024-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical scaling of correlations generated by short- and long-range dissipation
我们研究的时空传播的相关性在合奏的自旋由于耗散的特点是由短期和长期的空间配置文件。我们认为系统最初处于不相关状态,并发现相关性以一种与动力通道的耗散性质及其空间轮廓密切相关的新型模式扩大和收缩。此外,我们通过将非平衡自旋波理论推广到耗散系统的情况下,并推导出任何非平衡不变的自旋链的运动方程,其动力学可以由Hamilton相互作用和耗散Lindblad通道的组合来描述,从而做出了方法上的贡献。我们的工作旨在将关联动力学的研究扩展到纯耗散的量子模拟器,并将它们与哈密顿系统中传播的关联范式进行比较。
2022-05-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal description of dissipative Tomonaga-Luttinger liquids with SU($N$) spin symmetry: Exact spectrum and critical exponents
在具有SU($N$)对称性的一维非厄米量子多体系统中,利用渐近Bethe-Anastrous解和共形场论,得到了具有SU($N$)自旋对称性的耗散Tomonaga-Luttinger(TL)液体对费米子和玻色子的普适标度关系.我们发现具有SU的耗散TL液体的光谱($N$)自旋对称性由一个电荷模式和$N-1$自旋模式之和描述,电荷模式的特征在于$c=1$ U(1)高斯CFT的复杂推广,$N-1$自旋模式的特征在于水平- $1$ SU($N$)具有共形反常$c=N-1$的卡茨-穆迪代数,并且由此耗散仅影响作为一维非厄米量子系统中自旋-电荷分离的结果的电荷模式。推导是基于一个复杂的概括Haldalle的理想气体的描述,这是实现SU($N$)Calogero-Sutherland模型与反平方长程相互作用。
2023-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical Casimir Effect in dissipative media: When is the final state non-separable ?
我们研究的后果耗散均匀介质中的系统时,受到突然的变化,从而产生对相关的准粒子相反的动量。我们计算频谱的修改和相关性的修改。特别是,我们计算最终的一致性水平,并确定状态是不可分离的政权。为了分离耗散的作用,我们首先考虑色散介质,研究引起相干性的跳跃强度与降低相干性的温度之间的竞争,清楚地确定了受激发射和自发发射的贡献。然后,我们研究耗散如何修改这种竞争。
2013-05-29 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Dynamical sign reversal of magnetic correlations in dissipative Hubbard models
在量子磁学中,粒子的虚拟交换介导了自旋之间的相互作用。在这里,我们表明,一个非弹性的哈伯德相互作用从根本上改变了磁性的哈伯德模型,由于在自旋交换过程中的耗散,导致在耗散量子动力学的磁关联的符号反转。这种机制适用于费米子和玻色子的莫特绝缘体,并可以自然地实现与超冷原子进行两体非弹性碰撞。磁关联的动力学反转可以通过使用双阱光晶格或量子气体显微镜来检测,后者由于自旋-电荷分离而便于检测一维系统中的磁关联。我们的结果为通过耗散控制量子磁性开辟了一条新途径。
2020-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Distinguishing phases using the dynamical response of driven-dissipative light-matter systems
我们在插值Dicke-Tavis-Cummings模型中提出了一个由无穷小耗散触发的奇异跃迁。该模型描述了一个无处不在的光物质设置使用的收集两个层次的系统相互作用的量子光被困在一个光学腔。在以前的工作[物理。120,183603(2018)],耗散被证明将正常阶段(暗态)扩展到模型参数空间的新区域。利用Keldysh的行动形式主义计算光的响应函数,我们表明,正常阶段不只是传播,但包括旧的和正常阶段的耗散稳定制度之间的过渡。然而,这种转变仅仅通过封闭系统的激发态的稳定化表现在空腔顶部的动力学波动中。因此,我们揭示了波动翻转从粒子到孔跨越这个过渡。这种反演也伴随着类似于例外点的Liouvillian特征值的行为。我们的工作锻造的方式来发现在各种各样的驱动耗散系统的过渡,并为当前的实验是高度相关的。
2020-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Smearing of dynamical quantum phase transitions in dissipative free-fermion systems
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, Université Savoie Mont Blanc(阿讷西理论物理实验室(LAPTh),法国国家科学研究中心,萨瓦-蒙布朗大学);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, and INFN Sezione di Pisa(比萨大学物理系,意大利国家核物理研究所比萨分部)
研究耗散二次费米子系统中约化洛施密特回声的李布兰德动力学,探讨非解析性在RLE时间演化中的持续性,揭示在纯增益或纯损耗过程下非解析性可存活,但两者同时存在时会被弥散。
2026-04-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical instability of a driven-dissipative electron-hole condensate in the BCS-BEC-crossover region
本文对BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(Bose-Einstein-condensation)交叉区中的驱动耗散电子空穴凝聚进行了稳定性分析。将BCS-Leggett理论与广义无规相位近似(GRPA)相结合,利用Keldysh形式,将其推广到非平衡态,证明了载流子的抽运和衰变对激子的损伤效应.这种现象引起BEC区域中激子之间的吸引相互作用,以及BCS区域中反向平行于$\nabla θ({\bf r})$(其中$θ({\bf r})$是凝聚物的相)的超导流,两者都导致激子-BEC的动力学不稳定性。我们的结果表明,在相图中的激子-BEC相的实质区域(在相互作用强度和衰减率方面)是不稳定的。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other 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
Scaling properties of one-dimensional driven-dissipative condensates
我们数值研究了随机复Ginzburg-Landau方程(SCGLE)描述的一维驱动耗散凝聚体的标度性质。我们直接从凝聚态相场的动力学中提取了静态和动态标度指数,发现它们与一维Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程的标度指数一致。进一步计算了凝析油场自身的空间和时间两点关联函数。的时间两点相关的衰减假定拉伸指数的形式,提供了进一步的定量证据,有效的KPZ描述。此外,我们确认了这种非平衡标度的可观察性与激子极化激元系统的典型电流的实验装置,如果腔与减少$Q$因素被使用。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chaos and the dynamics of information in dissipative electronic systems
根据定义,混沌系统的动力学对初始条件是指数敏感的,并且可能显得相当随机。在这项工作中,我们探讨的混沌动力学的观察和信息(熵)的动力学之间的关系,包含在这个观察,专注于一个无序的金属耦合到耗散,例如声子,浴。混沌动力学的特征在于李雅普诺夫指数$λ$、时间外有序化器(OTOC)的增长率、$\langle[\hat A(t),\hat B(0)]^{2}\rangle\propto\exp(2λt)$形式的量,其中$\hat A$和$\hat B$是例如以下的算子:金属量子点中的电子总电流。我们表明,李雅普诺夫指数$λ$匹配的衰减率的信息存储在可观察的$\langle \hat A(t)\rangle$后,施加一个小的扰动与一个小的经典的不确定性。这一关系为在实验中测量李雅普诺夫指数提供了一种方法。我们计算的李雅普诺夫指数和衰减率的信息微观无序金属中存在的玻色子浴,这可能是,特别是,代表在系统中的相互作用。对于浴中足够短范围的相关性,指数具有$λ=λ_{0}-1/τ$的形式,其中$λ_{0}$是不存在浴时的(与温度无关的)李雅普诺夫指数,$1/τ$是非弹性散射率。我们的研究结果还表明,在$λ_{0}=1/τ$存在混沌和非混沌行为之间的过渡,这可能被触发,例如,通过改变浴的温度。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of universal dissipative dynamics in strongly correlated quantum gas
Tsinghua University(清华大学);University of Geneva(日内瓦大学)
通过高度可控的耗散观测强关联一维量子气体中的普遍耗散动力学,发现粒子数遵循伸展指数衰减,揭示了量子多体系统的内在关联特性。
2023-09-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el