Dynamics of Ultracold Quantum Gases in the Dissipative Fermi-Hubbard Model
我们采用亚稳态超冷的$^{173}$ Yb原子,从实验和理论上研究了一维耗散Fermi-哈伯德模型中的动力学,观察到在初始快速瞬态动力学之后,两体损失完全被抑制.我们把粒子丢失的抑制归因于高纠缠Dicke态的动力学产生。对于几个晶格深度和两个和六个自旋组件的混合物,我们发现非常相似的动力学,表明强相关态的创建是一个强大的和普遍的现象。这为精确测量提供了有趣的机会。
2018-05-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bose-glass phase of a one-dimensional disordered Bose fluid: metastable states, quantum tunneling and droplets
本文利用玻色化、复形法和非微扰泛函重整化群方法研究了一维无序玻色流体。我们发现玻色玻璃相是由一个完全吸引的强无序不动点描述的,其特征在于由奇异的无序相关器,其功能依赖性假设一个尖形的形式,这与亚稳态的存在有关。在非零动量尺度$k$下,基态和低亚稳态之间的量子隧穿导致尖点奇点变成量子边界层(QBL)。QBL的宽度取决于有效Luttinger参数$K_k\sim k^θ$,该参数随着与动力学临界指数$z$相关的指数$θ=z-1$而消失。QBL编码的存在罕见的“超流体”的地区,控制低能量的动力学,并产生(耗散)电导率消失的$ω^2$在低频极限。这些结果揭示了玻色玻璃相的玻璃性质(钉扎,“冲击”或静态雪崩),并可以理解内的“液滴”图片提出的玻璃(经典)系统的描述。
2020-05-13 cond-mat.quant-gas
Fermi spin polaron and dissipative Fermi-polaron Rabi dynamics
该研究采用非自洽多体$T$矩阵理论求解非零温度下的费米自旋极化子问题,分析了拉比耦合强度、温度及杂质浓度对拉比振荡的影响,理论结果与超冷原子实验数据无参数吻合。
2023-12-02 cond-mat.quant-gas
Quantum many-body dynamics of driven-dissipative Rydberg polaritons
研究了强相互作用里德堡极化激元在一维光晶格中通过原子介质的传输。在实际的假设下,我们导出了一个有效的单带哈伯德模型来描述暗态极化激元的动力学。在这个模型中,我们分析了通过系统的驱动-耗散传输的极化激元考虑一个相干驱动的一侧,并包括自发发射的亚稳里德堡态。用变分方法求解多体问题,我们发现尽管里德伯态衰变有损失,但出射光子仍有很强的反聚束。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
Spin Polarization Control via Magnetic Field in Dissipative Bosonic Systems
本研究通过定制磁场在蒸发冷却的多组分玻色气体中精确控制自旋极化,提出耗散自旋选择机制,为量子计量和天基量子模拟提供新框架。
2025-06-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Fermi-Polaron in a driven-dissipative background medium
研究开放量子系统中的极化子对于验证近似多体理论的有效性和预测开放量子系统中的新量子现象都具有重要意义。在一项开创性的工作中,Piazza等人提出了一种含有有损杂质的费米极化子方案[54],该方案在量子芝诺极限中表现出一种新的长寿命吸引极化子分支。然而,我们也会遇到一个对应的问题,一个杂质散射与一个开放的量子浴激发极化子,这是我们关注的。在这项工作中,得出了小耗散强度为零和大耗散强度为无穷大两种极限下的分子态,以及耗散范围导致分子态与分子间能隙减小的原因,用解析方法研究了前一种情况下的空穴连续体。研究了分子态和极化子态在不同耗散范围和损耗率下的谱函数。我们发现分子态和极化子态的光谱信号都将随着耗散的增加而先扩散后恢复。此外,在我们的模型中,吸引和排斥极化子对耗散范围的增加表现出不同的响应。最后给出了质量平衡和非平衡系统的极化子能量、剩余、有效质量和二体衰变。我们的结果可能对今后开放量子系统的冷原子实验有一定的参考价值。
2022-06-18 cond-mat.quant-gas
Exceptional points in dissipative coupling polaron-polaritons
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa(墨西哥自治大学伊兹塔帕拉帕分校);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
研究双激子共振下强关联激子-极化激元中耗散光-物质耦合如何产生极化子-极化激元谱的异常色散和奇异点,揭示非厄米多体物理的可调控平台。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical critical exponents in driven-dissipative quantum systems
我们研究了参数非相干驱动的微腔极化激元在临界区无限快速猝灭后的相序。我们确认,该系统,尽管其驱动耗散的性质,满足动力学标度假设的两个驱动方案表现出自相似的模式,两点相关器在后期的相位排序。我们表明,极化激元的特点是由动力学临界指数z ~ 2与拓扑缺陷发挥了根本性的作用,动力学,对数修正的幂律衰减的涡的数量和相关的增长的特征长度尺度。
2017-08-30 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium fluctuations and metastability arising from non-additive interactions in dissipative multi-component Rydberg gases
本文研究了耗散原子气体激发到两个或多个高位里德堡态的非平衡动力学。这种情况与经典的二进制(一般为$p$ -ary)粒子混合物有着有趣的相似之处。组分间的有效作用力由里德伯原子的能级间和能级内相互作用决定。这些系统允许探索新的参数制度,这是物理上无法访问的经典设置,例如其中的混合物表现出非添加剂的相互作用。在这种情况下,失平衡演化的特征是形成亚稳区域,这些区域在达到平稳性之前很久就达到部分平衡。在介观尺度的实验环境中,这种集体行为实际上可能表现为动力学对称性破缺。
2016-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
A driven-dissipative spin chain model based on exciton-polariton condensates
对具有均匀最近邻相干耦合的驱动耗散凝聚自旋无限链进行了解析求解和数值研究。在临界占据阈值以上,凝聚体经历自发自旋分叉(变得磁化),形成自旋向上或自旋向下状态的二元链。分叉阈值的最小化确定了作为耦合强度的函数的磁序。这允许通过绝热(缓慢斜坡)泵浦来控制多个磁阶。除了铁磁和反铁磁有序状态,我们显示了成对自旋有序状态$\left|\dots \uparrow \uparrow \downarrow \downarrow \dots \right. \rangle$的形成作为凝聚体之间的相位自由度的结果。
2017-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Interaction between an impurity and nonlinear excitations in a polariton condensate
探索沉浸在场激发中的移动杂质的动力学是具有挑战性的,因为它需要考虑杂质和周围激发之间的纠缠。为此,杂质的有效质量必须被认为是有限的,而不是无限的。本文从理论上研究了极化子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中有限质量杂质与非线性激发的耗散孤子之间的相互作用。利用Lagrange变分法和开耗散的Gross-Pitaevskii方程,解析地导出了极化激元BEC中杂质与耗散亮孤子相互作用的相图.我们发现,与杂质碰撞的耗散孤子可以通过杂质,被捕获,或被反射,这取决于杂质的质量。这一工作为理解场激发下的杂质动力学以及极化子孤子在信息处理中的潜在应用开辟了新的视角。
2022-12-08 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Metastable decoherence-free subspaces and electromagnetically induced transparency in interacting many-body systems
本文研究了电磁感应透明(EIT)条件下一般相互作用多体系统的动力学。这个问题是目前的相关性,由于其连接到非线性光学介质实现的里德伯原子。在相互作用系统中,动力学结构和到达稳态的方法变得比传统EIT的情况复杂得多。特别地,我们讨论了亚稳态消相干自由子空间的出现,其维数为一个单一的里德伯激发的原子数线性增长。在接近平稳性时,这导致缓慢的动态,这使得快速松弛的典型假设无效。我们推导了在相干耗散两体相互作用的消相干自由子空间中的有效非平衡动力学。我们讨论了使用这种方案的集体纠缠暗态的制备和实现一般的幺正动力学内的自旋波子空间。
2017-10-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Manipulating scattering of ultracold atoms with light-induced dissipation
最近已经表明,由于耗散引起的非保守力,原子对可以形成亚稳键[Lemeshko&Weimer,Nature Comm.4,2230(2013)]。在这里,我们研究了相互作用引起的相干布居捕获的动力学过程中负责形成耗散结合的分子。导出了激光作用下超冷原子间的有效耗散势,研究了散射态的时间演化。我们表明,绑定发生在短的时间尺度上的~10微秒,即使原子的初始动能显着超过的深度的耗散潜力。在目前的实验中,用超冷原子可以产生和检测具有预定键长和振动波函数的耗散束缚分子。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Dynamics of phase defects trapped in optically imprinted orbits in dissipative binary polariton condensate
研究了在不同自旋分量的凝聚体之间的交叉相互作用(CI)和自旋轨道相互作用(SOI)的影响下,二元极化激元凝聚体中有限光学印记环晶格中的相位缺陷的动力学行为.在这种结构中,我们发现由于极化子流体中的马格努斯力的作用,涡旋在光致轨道中单向循环,并且涡旋的角速度受到SOI和CI的影响。有趣的是,在我们的系统中,这两种相互作用也可以导致拉长和冻结的相位缺陷,形成一个冻结的暗解类似于暗孤子,但在两个自旋分量的有限大小。当暗溶液被进一步拉伸占据整个凝聚环轨道时,相位缺陷触发蛇不稳定性并导致暗环溶液的衰变。单涡的环流方向由马格努斯力决定。这种情况是更复杂的多涡群运动,因为显着的涡反涡相互作用。然而,这种涡旋星座的集体运动可以由SOI确定。
2021-12-17 cond-mat.quant-gas physics.optics
Dissipative dynamics of a driven quantum spin coupled to a bath of ultracold fermions
我们探讨了动力学和驱动量子自旋耦合到一个浴的费米子,这可以实现与强烈不平衡的混合物的超冷原子使用目前可用的实验工具的稳态。射频驱动可用于诱导自旋状态之间的隧穿。由于量子自旋与环境的耦合,拉比振荡被修改,这导致频率重整化和阻尼。通过费什巴赫共振调节散射长度,可以广泛地调节旋浴耦合。当散射势产生束缚态时,通过调谐驱动频率,可以填充束缚态被填充的基态或束缚态为空的亚稳态。在后一种情况下,我们预测紧急反转的稳态磁化。我们的工作表明,不同的制度的耗散动力学可以探索与量子自旋耦合浴的超冷费米子。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase diagram of one-dimensional driven-dissipative exciton-polariton condensates
本研究基于随机广义Gross-Pitaevskii方程,探讨了一维驱动-耗散激子-极化子凝聚体偏离KPZ相的机制,识别出孤子图案、涡旋无序和无缺陷储层纹理三种新区域,并绘制了完整的相图。
2023-07-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Driven-dissipative turbulence in exciton-polariton quantum fluids
Institute for Basic Science(韩国基础科学研究院);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术院)
本文研究了激子极化子量子流体中驱动耗散湍流的特性,提出通过共振激发相印刻技术替代传统搅拌方法,并展示了湍流在特定调制参数下的鲁棒性。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Kardar-Parisi-Zhang universality in discrete two-dimensional driven-dissipative exciton polariton condensates
量子多体系统涨落的统计高度揭示了它们的本质。在具有宏观量子相干性的受激耗散系统中,由于激子在非相干泵浦下的凝聚,其相位动力学可以映射为随机Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程.然而,在二维(2D),理论上认为,KPZ制度可能会受到阻碍的旋涡的存在,和非平衡BKT行为接近冷凝阈值的报道。我们在这里证明,当一个离散的二维极化激元系统被认为是,普遍的KPZ属性可以出现。我们支持我们的分析,广泛的离散随机广义Gross-Pitaevskii方程的数值模拟。我们发现凝聚体的一阶关联函数在空间和时间上表现出拉伸的指数行为,其临界指数具有二维KPZ普适类的特征,并且发现相关的标度函数精确地匹配KPZ理论的标度函数,源于泛函重整化群。我们还得到的相位波动的分布,并发现它是非高斯的,正如预期的KPZ随机过程。
2023-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Driven-Dissipative Landau Polaritons: Two Highly Nonlinearly-Coupled Quantum Harmonic Oscillators
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学)
本文提出通过驱动耗散机制研究Landau极化子,揭示其作为高度非线性耦合量子谐振子的特性,为量子气体-谐振腔量子电动力学研究奠定基础。
2026-03-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph