Many-body physics in two-component Bose-Einstein condensates in a cavity: fragmented superradiance and polarization
本文研究了激光泵浦的一维二分量玻色子在高精细度光学腔中的抛物阱中的运动。在阈值泵浦功率以上，填充腔的光子修改有效原子陷阱并介导玻色-爱因斯坦凝聚体的两个组分之间的耦合。我们计算了激光抽运系统的基态，发现不同的自组织阶段取决于激光的功率。修改后的潜力和激光介导的原子组件之间的耦合产生了丰富的多体物理：增加的泵浦功率触发原子的自组织，而更大的泵浦功率导致自组织的原子之间的相关性-BEC变得支离破碎和减少密度矩阵获得多个宏观本征值。在这种分裂的超辐射态中，原子不再能被描述为二能级系统，系统到Dicke模型的映射也就失效了。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas
Theory of vibronic assistance in the nonequilibrium condensation of exciton polaritons in optically--pumped organic single crystal microcavities
我们提出了一个反应/扩散模型，用于在含有有机半导体分子晶体膜的微腔中形成下极化激元凝聚体。我们的模型-基于夹在两个反射介质镜之间的蒽膜-由三个耦合场组成，对应于由外部驱动脉冲产生的激子气体，由基态振动模型和腔光子之间的耦合形成的振动子状态的储存器，以及较低的极化激元凝聚体。我们表明，在有限的温度下，存在的振子水库可以增加激子人口，使一个较低的临界泵浦阈值需要实现冷凝。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity optomechanics with cold atoms
几十年来，由于物体与光的相互作用而对物体产生的机械影响一直是原子物理学的中心课题。因此，人们发现，许多概念开发来描述腔光学机械系统与固态机械振荡器也平行开发有关冷原子物理学。我描述了几个这些想法从原子物理学，包括光学方法检测量子态的单个冷原子和原子系综，单原子腔量子电动力学内的运动效应，集体光学效应，如超辐射瑞利散射和腔冷却的原子系综。我提出了几个实验实现的腔光学力学中，原子系综作为机械元件。这些被分为通过将光发送到腔输入镜（“腔泵浦”）或通过将光发送到原子系综（“侧泵浦”）来驱动的系统。腔泵浦系统清楚地展示了腔光机系统的关键现象，包括腔辅助位置传感，相干反作用效应，如光学弹簧和腔冷却，以及光机双稳态;其中几种效应不仅被检测到线性，而且被检测到二次光机耦合。原子系综与机械扰动的极端隔离，以及其在原子共振频率附近的强极化性，使这些光机系统对量子辐射压力波动高度敏感。我描述了几种实验观察到这些波动的方法。最后，我考虑侧抽运腔的腔光学力学方面的实验，补充这些系统的凝聚态物理的概念，如量子相变和超固体最近的治疗。
2012-04-17 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Mode-locked Bloch oscillations in a ring cavity
提出了一种新的稳定和监测光晶格中超冷原子在恒定外力作用下Bloch振荡的方法。在该方案中，原子还与一个单向抽运的光学环形腔相互作用，该环形腔的一个臂与光晶格共线。对于弱的集体耦合，布洛赫振荡占主导地位的集体原子反冲激光不稳定性和发展的同步制度，其中原子周期性地交换动量与腔场。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas
Supersolid Gap Soliton in a Bose-Einstein Condensate and Optical Ring Cavity coupling system
横向抽运的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）与有耗环形腔耦合系统可以形成超固态稳态。我们发现在这样的驱动耗散系统中存在着超固体间隙孤子。通过数值求解平均场原子-腔场耦合方程，识别出了几类不同的间隙孤子。研究了它们的动力学性质，包括稳定性、传输和孤子碰撞。由于反馈原子与腔内光场的相互作用，这些超固态带隙孤子与通常的静态光晶格中的BEC带隙孤子相比表现出许多新的特性。
2022-06-08 cond-mat.quant-gas
From a continuous to a discrete time crystal in a dissipative atom-cavity system
我们提出了一个由原子玻色-爱因斯坦凝聚体组成的驱动耗散系统中的非平衡秩序的动力学稳定化，该系统位于一个高精细度的光学腔中，由一个工作在反常色散区的光学驻波泵浦。当抽运场的振幅调制到接近未调制系统特征极限环频率的两倍时，发现了一个稳定的次谐波响应，动力学相图表明，该次谐波响应发生在一个相对于未调制系统稳定极限环动力学发生的区域扩大的区域内。在打开调制时，我们将原子-腔系统从连续时间晶体调谐到离散时间晶体。
2020-06-10 cond-mat.quant-gas
Light-induced coherence in an atom-cavity system
我们证明了光诱导形成的相干性在一个冷原子气体系统，利用抑制竞争密度波（DW）的顺序。将凝聚态原子置于光腔中，用外部光驻波泵浦，产生由光子散射引起的长程相互作用，并在临界泵浦强度以上产生DW阶。我们发现，光致泵浦波的时间调制可以抑制这种DW顺序和恢复相干。这建立了一个基本原则的动态控制的竞争订单类似于高$T_c$铜酸盐的光致超导性的假设机制。
2018-11-20 cond-mat.quant-gas
Condensate formation in a dark state of a driven atom-cavity system
本研究在耦合高精细度腔的超冷量子气体中证实暗态凝聚体形成，发现其波函数反对称性使原子与腔耦合受抑且关泵浦后仍保持，结合实验与三能级模型等理论验证了该机制。
2023-04-14 cond-mat.quant-gas
Self-trapped atomic matter wave in a ring cavity
在平均场论中，研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚体与环形腔耦合的系统。由于原子与光场的相互作用，原子可以自陷。这是验证变分和数值方法。我们研究了这些自陷态的稳定性。对于弱泵浦腔，它们在演化过程中扩展;而在强泵浦下，它们可以长时间保持形状。我们还研究了这些自陷波的运动动力学，并发现它可以强烈地受腔衰减率的影响。对于小的腔衰减率，自陷波经历阻尼振荡。增加空腔衰减率将导致自陷波的减速。我们还将主要结果与把原子作为经典粒子处理的半经典理论作了比较。
2020-12-09 cond-mat.quant-gas
Synchronization of Bloch oscillations by a ring cavity
本文提出利用单向泵浦光学环形腔的反馈通过锁模机制同步超冷原子的布洛赫振荡，使其稳定并抑制退相干，同时实现非破坏性监测，为改进原子重力仪设计提供新途径。
2015-03-18 cond-mat.quant-gas
Lattice supersolid phase of strongly correlated bosons in an optical cavity
我们数值模拟了强关联超冷玻色子与高精细度腔场的耦合，由激光束在横向泵浦。假设在腔方向上添加一个弱经典光晶格，我们用广义玻色-哈伯德模型对该系统进行建模，并利用玻色动力学平均场论求解该模型。建立了完整的相图，其中除了超流和莫特绝缘体等常规相外，还包含两种新的自组织量子相：格子超固体和棋盘固体。在有限但较低的温度下，发现热波动增强自组织相的形成。我们表明，腔介导的长程相互作用可以产生稳定的晶格超固体和棋盘式的固体相，即使在政权的强烈的s波散射。在谐波陷阱的存在下，我们讨论这些自组织阶段的共存，相关的实验。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium dynamics of coupled qubit-cavity arrays
本文研究了耦合腔阵列中相干泵浦的耗散Jaynes-Cummings-哈伯德模型的相干性和荧光特性。在弱跳跃，我们发现类似于单腔系统的光子封锁强签名。在强跳跃时，阵列中光子的状态取决于其大小。当光子阻塞在由两个耦合腔组成的二聚体中持续时，相干态在扩展的晶格上形成，这可以用半经典模型来描述。
2012-03-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Intertwined and vestigial order with ultracold atoms in multiple cavity modes
横向泵浦光腔中的原子通过形成密度波并以超辐射方式发射到腔模中而“自组织”。对于单模腔，这种自组织转变的性质在理论和实验上都得到了很好的表征。在这里，我们探索了存在两个腔模的玻色-爱因斯坦凝聚体的自组织-最近实验实现的系统[Leonard \emph{et al.}，\emph{Nature} { \bf 543}，87（2017）]。我们认为，该系统可以表现出一个“残留有序”的阶段，其中没有腔模式表现出超辐射，但腔模式是相互锁定的原子。我们认为，这种残留有序相一般应存在于多模腔的几何形状。
2017-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atom-light crystallization of BECs in multimode cavities: Nonequilibrium classical and quantum phase transitions, emergent lattices, supersolidity, and frustration
玻色-爱因斯坦凝聚体在横向泵浦光腔中的自组织是一个类似于结晶的过程：当被足够强度的激光泵浦时，耦合的物质和光场自发地演变成空间调制的图案或晶体，其晶格结构由腔的几何形状决定。在具有多个简并模式的腔中，可能的晶格排列的准连续体以及与采用特定晶格排列相关的连续对称性破缺会产生诸如声子、缺陷和挫折等现象，这些现象迄今为止在超冷原子环境中尚未被探索过涉及中性原子。本文发展了一种非平衡场论方法来研究抽运有耗光腔中BEC的自组织行为。我们发现，过渡是很好地描述，在制度的主要利益，由一个有效的均衡理论。在非零温度下，自组织发生通过波动驱动的一阶相变的Brazovskii类;这种转变持续到零温度，并跨越到一个新的普遍性类的量子相变。我们进一步利用我们的场论描述调查的自组织过渡的非平衡波动的作用，以及探索有序相液滴的成核，拓扑缺陷的性质和能量，在有序相的超固体，和挫折的可能性控制的腔的几何形状。此外，我们讨论了实验参数的范围内，我们期望这里描述的现象是可观察的，以及可能的计划，通过原子相关性或从腔体发射的光的相关性检测排序和波动。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological turbulence in spin-orbit-coupled driven-dissipative quantum fluids of light generates high angular momentum states
我们证明了在TE-TM自旋轨道耦合（SOC）的激子-极化激元量子流体中高角动量湍流态的形成。粒子从准共振连续泵浦的\spl组件到\sm组件的转移伴随着由非均匀性产生的量子涡旋的湍流气体。我们表明，该系统是不稳定的，相对于在一个有限的波矢量，由激光失谐控制的bogolons的形成。在一个有限尺寸的空腔中，具有这种波矢的区域沿着空腔的边界形成环状结构，在中心具有大多数相同符号的涡旋的气体。总角动量由TE-TM SOC的符号、不稳定性的波矢和腔的尺寸决定。这种效应可以通过局部色散测量或干涉来实验检测。因此，建议的配置允许同时实验研究的量子湍流和高角动量态连续泵浦激子极化激元凝聚体。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Emergent limit cycles and time crystal dynamics in an atom-cavity system
我们提出了一个实验实现的时间晶体使用原子玻色-爱因斯坦凝聚体在高精细度光学腔泵浦激光失谐到相关的原子共振的蓝边。通过绘制出的动力学相图，我们确定区域的参数空间中显示稳定的极限环动力学。由于描述系统的模型是与时间无关的，极限环相的出现表明连续时间平移对称性的破缺。采用半经典分析，以证明对扰动和量子涨落的极限环的鲁棒性，我们建立了时间晶体的出现。
2019-05-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative time crystal in an atom-cavity system: Influence of trap and competing interactions
Keßler等人[Phys.Rev.Lett.1999]的实验中，在激光泵浦的原子-腔系统中实现了耗散时间晶体。127，043602（2021）]是定性一致的理论描述在一个理想化的限制，在这里，我们研究的稳定性，这种耗散的时间晶体中的非均匀的潜力提供了一个谐波陷阱，竞争的短程和无限程的相互作用。我们注意到，这些功能是无处不在的任何实现的原子腔系统。通过绘制动力学相图并研究它是如何被谐波陷阱和短程相互作用修改的，我们证明了长寿命耗散时间晶体超出理想极限的持久性。我们显示了亚稳态耗散时间晶体的出现，有和没有预热化高原紧谐波约束和强接触相互作用，分别。
2022-04-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
