The quantum ground state of self-organized atomic crystals in optical resonators
冷原子在激光驱动下与光腔量子场耦合,可以自组织成周期性结构。这些结构由光晶格支撑,该光晶格从它们散射到腔模式中的激光中出现,并且当激光强度超过阈值时形成。通过将自组织晶体的原子动力学映射到玻色-哈伯德模型,我们从理论上研究了这些结构在自组织泵浦阈值以上的量子基态。我们发现,自组织结构的量子基态可以是Mott绝缘体或超流体,这取决于泵浦强度的驱动激光。对于非常大的泵的强度,腔内强度是最大的,人们会期望莫特绝缘体状态,我们发现系统是超流的参数的间隔。这些状态可以在现有的实验装置中实现。
2010-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
A dissipative time crystal with or without $\mathbb Z_2$ symmetry breaking
研究了由两个相互作用的驱动耗散玻色子模组成的半经典时间晶体。该系统具有离散的$\mathbb Z_2$空间对称性,根据驱动的强度,该空间对称性可以在时间结晶相中被打破,或者不能。一个精确的半经典平均场分析,在量子制度的数值模拟,和Liouvillian的频谱分析相结合,以显示时间晶体的出现,并证明对量子波动的振荡周期的鲁棒性。
2020-06-10 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Torus bifurcation of a dissipative time crystal
本文在腔量子气体实验中观测到耗散连续时间晶体向双频时间晶体态的环面分岔,并用平均场模型、Floquet分析和Takens嵌入定理从理论与实验上验证了极限环到极限环面的转变。
2025-05-08 cond-mat.quant-gas nlin.AO quant-ph
Driven-dissipative time crystalline phases in a two-mode bosonic system with Kerr nonlinearity
对于非线性腔谐振器中两个耦合玻色子模的驱动耗散系统,我们证明了从一个平凡的稳态到两个不同的耗散时间晶相的一系列相变。这些影响已经在使用分叉理论的林德布拉德方程的半经典分析的水平上被预期到,并且被全量子(数值)处理进一步支持。该系统被预测表现出不同的动力学阶段,其特征在于振荡的非平衡稳态与非平凡的周期性,这是一个标志的时间晶体。我们期望这些相位可以直接探测在各种腔QED实验。
2022-05-30 quant-ph
Frequency Comb Behavior of Time Crystals in an RF-Driven Dissipative Rydberg System
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado(科罗拉多大学)
本研究在RF驱动的耗散Rydberg系统中观察到时间晶体的频率梳行为,通过四能级模型和Van der Pol振荡器类比,揭示了非平衡系统中非线性同步与频率梳生成的机制。
2026-03-12 physics.atom-ph quant-ph
Non-stationarity and Dissipative Time Crystals: Spectral Properties and Finite-Size Effects
我们讨论了开放量子多体系统中非定态性的出现。这导致我们的耗散时间晶体的定义,显示实验观察到的,持久的,时间周期性的振荡与环境的噪声接触引起的。我们使用的Loschirst回声和当地的观测表明存在一个有限大小的耗散时间晶体。从封闭的哈伯德模型,然后我们提供的耗散机制,产生实验观察到的量子周期动力学的例子,并允许分析有限大小的耗散时间晶体的出现。对于一个包含两粒子损耗和增益的无序哈伯德模型,我们发现在长时间极限下,一个暗哈密顿量驱动GHZ态之间的振荡。最后,我们讨论了如何提出的例子可以实验实现。
2022-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Dissipative Continuous Time Crystals
本研究在相互作用三能级粒子晶格中发现两种超越平均场理论的时间晶体相,其中一种仅依赖关联效应,并预测该现象可在中性原子阵列的里德堡态实验中观测。
2025-09-12 quant-ph
Dissipative time crystal in a strongly interacting Rydberg gas
本研究在室温里德堡原子气体中实验实现了耗散时间晶体,通过光子透射的持续振荡、非衰减自相关及对噪声的鲁棒性,证明了连续时间晶体的长程时间序。
2024-07-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stochastic transport of a Goldstone mode in a self-organized atomic crystal
Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
本文在光学环形腔中追踪自组织原子晶体的戈德斯通模随机输运,发现扩散常数随$1/N$减小,归一化后呈普适曲线,拓展了连续对称性破缺的研究范畴。
2026-08-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stabilization of Rydberg Dissipative Time Crystals Using a Scanning Fabry Perot Interferometer Transfer Lock
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
利用扫描法布里珀罗干涉仪转移锁稳定瑞德堡耗散时间晶体,显著降低频率漂移和不稳定性。
2026-02-26 physics.atom-ph quant-ph
A dissipative time crystal in an asymmetric non-linear photonic dimer
研究了两个耦合非线性光子谐振腔在非均匀相干驱动和局域耗散作用下的行为。通过数值求解量子主方程,无论是通过对角化的Liouvillian超算子或通过使用近似截断Wigner方法,我们外推系统的性质在热力学极限的大光子占领。当平均场Gross-Pitaevskii方程预言了一个唯一的参数不稳定稳态解时,开放量子多体系统呈现出高度非经典的性质,其动力学表现出耗散时间晶体典型的长寿约瑟夫森振荡,如在热力学极限下Liouvillian超算子谱中存在纯虚本征值所示。
2020-04-01 quant-ph
Collective Excitations of Dissipative Time Crystals
本文利用 Floquet 理论和坏腔区域的有效原子主方程,研究耗散光学腔中原子从正常相到时间晶相转变的集体激发谱,并提出通过附加驱动进行实验探测。
2025-06-14 quant-ph
Dissipative time crystals originating from parity-time symmetry
本研究的目的是提供证据,关于出现一类耗散时间晶体时,系统的$\mathcal{PT}$对称性恢复集体自旋系统与Lindblad动力学。首先,我们证明了边界时间晶体(BTC)的标准模型满足Liouvillian $\mathcal{PT}$对称性,并证明了BTC只在定态在大自旋极限下是$\mathcal{PT}$对称的情况下才存在.此外,另一个BTC模型也证实了类似的说法。此外,通过对一类单自旋模型在弱耗散下的微扰理论的发展,讨论了BTC出现的机制。因此,我们表明,BTCs出现在一阶校正时,总的增益和损失是平衡的。这些结果有力地表明,BTC是源于$\mathcal{PT}$对称性的时间晶体。
2023-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Time crystals and nonequilibrium dissipative phase transitions mediated by squeezed bath
研究了压缩真空储层影响下非平衡耗散相变的时间晶体行为,发现增加压缩强度能使相变更尖锐,Liouvillian 谱分析揭示了热力学极限下时间晶体相的形成,并证实了弛豫动力学对储层性质的敏感性。
2025-07-11 quant-ph
Dissipative Dicke time crystals: an atoms' point of view
本文通过消去耗散腔模建立Dicke模型的仅含原子有效理论,结合Floquet理论确定超辐射相边界,并预测具有次谐波响应的耗散时间晶体及其冷却式弛豫机制。
2024-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Metastable discrete time-crystal resonances in a dissipative central spin system
考虑了中心自旋周期性地复位到基态的中心自旋系统的非平衡行为。在这种有效耗散动力学下的量子力学演化由离散时间量子映射描述。尽管它的简单性,这个问题显示出令人惊讶的复杂的动力学特征。特别是,我们确定了几个亚稳态的时间晶体共振。在这里,系统不会迅速松弛到稳态,而是经历长寿命的振荡,其周期是重置周期的整数倍。在这些共振的演化成为限制在一个低维的状态空间内,系统进行周期性运动。推广了开放量子系统中的亚稳理论,我们发展了一个有效的描述,这个长寿的亚稳子空间内的演化,并表明,在长的时间限制的非平衡定态的接近。我们的研究与耗散量子多体演化的“预热”阶段有关的紧急集体行为的及时问题有关,并可能与量子同步现象建立有趣的联系。
2022-05-23 quant-ph
Dissipative time crystals with long-range Lindbladians
当哈密顿量的$Z_2$对称性被环境破缺,且总自旋算符$S^2$的平方守恒时,自旋系统中会出现耗散时间晶体.在这篇手稿中,我们放松后一个条件,并表明,时间平移对称性破缺集体振荡持续存在,在热力学极限,即使在没有自旋对称性。我们工程师的\textit{ad hoc} Lindbladian使用幂律衰变自旋运营商和时间平移对称性破缺时出现的衰变指数服从$0<η\leq 1$。这个模型显示了一个令人惊讶的丰富的相图,包括时间晶体相以及一阶,二阶和连续的不动点跃迁。在平均场近似下,我们研究了相图和磁化动力学。我们证明,这种近似是定量准确的,当$0<η\leq1$和热力学极限,因为系统不发展相当大的量子涨落,如果考虑高斯近似。
2022-12-21 quant-ph
Microwave Power-to-Frequency Transduction in a Magnetically Initiated Rydberg Dissipative Time Crystal
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院,喷气推进实验室)
利用磁引发里德伯耗散时间晶体的自发振荡频率,实现微波功率到频率的转换,在室温铷蒸气中展示强非线性响应,为射频幅度到频率转换提供多体原子路径。
2026-09-29 physics.atom-ph quant-ph
Exact bistability and time pseudo-crystallization of driven-dissipative fermionic lattices
在平均场近似下,量子光学系统中是否存在双稳性仍然是一个争论激烈的问题。量子涨落是对平均场近似的有限尺寸修正,因为完全精确解是无法获得的。通常,量子涨落会破坏平均场水平上的双稳性。在这里,通过识别和使用精确的调制半局域动力学对称性在一定的量子光学模型的驱动耗散费米子链,我们确切地证明了双稳态精确的量子涨落。令人惊讶的是,量子涨落本身并没有破坏双稳性,而是表现出双稳性,尽管在我们的系统中,它在平均场水平上是不存在的。此外,所研究的模型获得额外的热力学动力学对称性,这意味着持续的周期性振荡的量子波动,构成伪变种的边界时间晶体。在物理上,这些涌现算子对应于有限频率和有限动量的半局域戈德斯通模式。因此,我们的工作提供了我们所知的第一个例子,一个可证明的量子光学系统。
2022-02-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Sufficient condition for gapless spin-boson Lindbladians, and its connection to dissipative time-crystals
该研究提出集体自旋-玻色子等系统Lindbladian主方程无隙激发的充分条件,揭示其与耗散时间晶体形成的关联,验证了平均场半经典方法的精确性。
2023-04-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergent Continuous Time Crystal in Dissipative Quantum Spin System without Driving
本文在无外部驱动的二维耗散海森堡自旋系统中,通过数值分析发现极限环定态自发打破连续时间平移对称性,从而实现连续时间晶体,并验证了其对局部扰动和白噪声的稳定性,为耗散诱导的时间晶体提供了新途径。
2025-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Discrete Time Crystals in Noninteracting Dissipative Systems
针对离散时间晶体相在环境耗散下易失稳的问题,提出一种稳定性源自环境耗散的非相互作用系统离散时间晶体相,其寿命仅与外部驱动频率相关,并通过核磁共振波谱完成实验验证。
2025-11-13 quant-ph
Dissipative dynamics and superradiant countinuous time crystal in a Rydberg-interacting Dicke system
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shandong Normal University(山东师范大学)
研究Rydberg-修饰Dicke系统中耗散与相互作用的相互作用,揭示其非平衡动力学及超辐射连续时间晶体相的形成机制。
2026-10-26 physics.optics quant-ph
Nonequilibrium transition between dissipative time crystals
本文研究驱动非线性量子振子中离散与非公度时间晶体序之间的耗散相变,揭示相位扩散与量子激活两种涨落机制及其在例外点处的转变,并联系同步现象。
2024-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
From Effective Temperature to Non-Boltzmann State Selection in Driven-Dissipative Quantum Criticality
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本理工大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所)
本研究在电压偏置的Lipkin-Meshkov-Glick模型中,通过大N方法发现驱动-耗散量子临界稳态由有效温度描述,但强驱动下态选择遵循非玻尔兹曼规则,改变一级相变位置。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dissipative preparation of W states in trapped ion systems
我们提出了三个囚禁离子量子比特的耗散纠缠协议,并讨论了一个方案,使用交感冷却作为耗散机制。该方案依赖于定制的相消干涉,在三离子量子比特空间中产生六个纠缠W态中的任何一个。使用铍镁离子晶体作为一个例子系统,我们从理论上研究协议的性能和可能的误差源,包括离子晶体的热长期运动,校准缺陷,和自发光子散射的影响。我们估计,在典型的捕获离子实验中,$\sim$ 1 ms的相互作用时间可以达到$\sim$ 98%的保真度。这些协议避免了时间尺度层次结构,以更快地制备纠缠态。
2021-04-29 physics.atom-ph quant-ph
Realization of an inherent time crystal in a dissipative many-body system
本研究针对时间晶体需外部周期驱动的局限,通过理论计算与掺铒固体实验,证实多体相互作用可催生无需外驱动的内禀时间晶体,且其相干时间优于单个铒离子。
2023-10-07 cond-mat.other quant-ph
Injection locking of Rydberg dissipative time crystals
本文通过射频电场实现了里德伯耗散时间晶体的注入锁定,展示了超越临界阈值后的完全同步及线性锁定带宽,为量子时间有序性的稳定与控制提供了新方法。
2025-04-22 quant-ph
Symmetry-induced fragmentation and dissipative time crystal
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network(安徽省量子网络重点实验室);CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics(中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Anhui Center for Fundamental Sciences in Theoretical Physics(安徽理论物理基础科学中心)
本研究提出利用对称性诱导碎片化设计稳健耗散时间晶体,揭示了非厄密特物理在多体量子开放系统中的动态效应。
2026-01-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical Casimir effect in dissipative optomechanical cavity interacting with photonic crystal
我们从理论上研究了动态Casimir效应(DCE),即,在与光子晶体相互作用的光机械腔中,实现了量子真空的参量放大,这被认为是研究微耗散效应对双光子晶体的影响的理想系统。从包含光子带系统和光机械腔的总哈密顿量出发,应用Floquet方法和Brillouin-Wigner-Feshbach投影方法,导出了一个有效的Floquet-Liouvillian.微观耗散效应是严格考虑的能量依赖的自能。得到的有效Floquet-Liouvillian表现出两种竞争的不稳定性,即,参数和共振不稳定性,这决定了固定模式作为一个结果,它们之间的平衡,在耗散的DCE。通过求解Floquet-Liouvillian复特征值问题,确定了特征值虚部为零的定态模。我们发现一个新的非本地多模DCE表示的多模Bogoliubov变换的腔模和光子带。我们发现,当腔系统嵌入具有带隙的窄带光子晶体中时,我们可以大大降低泵浦频率,这对于观察DCE具有实际的优势。
2019-12-25 quant-ph
Shattered Time: Can a Dissipative Time Crystal Survive Many-Body Correlations?
我们研究了驱动耗散多体自旋阵列中时间晶体的出现。在这个系统中,非相干自旋泵浦和集体发射之间的相互作用稳定了一个同步的非平衡稳态,在热力学极限的特点是一个自我生成的时间周期图案所施加的集体弹性相互作用。与先前的实现相比,时间对称性已经被外部驱动打破,这里它只被弹性交换相互作用自发打破,并在两时间相关谱中表现出来。采用精确的数值计算和二阶累积展开相结合,我们调查的多体相关性的时间晶体形成的影响,并建立一个政权之间的连接,它是稳定的和一个缓慢的增长速度的互信息,信号,这里研究的时间晶体是一个紧急的半经典的平衡态的物质。我们还确认了刚性的时间晶体单粒子退相。最后,我们讨论了一个实验实现中使用长寿命的偶极子在光学腔。
2019-01-18 cond-mat.other quant-ph
Attaining Quantum Sensing Enhancement from Monitored Dissipative Time Crystals
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Khalifa University of Science and Technology(哈利法科技大学);University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院);Università di Parma(帕尔马大学);INFN—Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比科卡分部)
本文研究通过连续监测开放量子系统中的耗散时间晶体相来实现量子增强参数估计,推导了边界时间晶体的全局量子Fisher信息率,并推广到横向集体退相位模型,展示了超经典标度及其在非理想检测下的鲁棒性。
2026-05-25 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Semiclassical Langevin dynamics of long-range dissipative time crystals
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心)
用半经典朗之万方法研究耗散时间晶体自旋系统的有限尺寸效应,对自旋-1/2和自旋-1模型分析其有限尺寸振荡及稳定性,表明该方法可有效探测耗散时间晶体。
2026-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-dissipative dynamics of a strongly interacting Rydberg gas
本文研究了激光作用下基态碱金属原子与里德堡态弱混合冷气体的非平衡多体动力学。在短于修饰态寿命的时间尺度上,原子之间有效的偶极-偶极或范德华相互作用可以导致强关联相的形成,例如原子晶体。使用半经典的方法,我们研究了长时间的动力学,由于自发发射和黑体辐射的消相干和耗散过程占主导地位,导致加热和熔化的原子晶体以及粒子的损失。这些影响可以通过在存在原子修整的情况下执行主动激光冷却来显著减轻。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative prethermal discrete time crystal
一个各态历经的系统在外部周期驱动下一般会被加热到无限高的温度。然而,如果施加的频率大于局部汉密尔顿函数的典型能量尺度,则这种加热会在随频率呈指数级延伸的预热期间停止。在这个预热期间,系统可能表现出一种突现对称性,如果自发破缺,将产生离散时间晶体(DTC)的次谐波振荡。我们研究了耗散对预热DTC的存活时间的作用。一方面,浴耦合通过减缓最终破坏预热化的误差的积累来增加预热化期。另一方面,自发对称性破缺由于与环境的相互作用而失稳。这种竞争的结果是一个非单调的变化,即预热DTC的生存时间先增加,然后随着环境耦合的增强而减少。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
On time crystallinity in dissipative Floquet systems
我们研究了周期性驱动的耗散量子系统呈现稳定的次谐波响应的条件。注意到耦合到一个浴不仅引入冷却,但也噪音,我们指出,一个系统受到后者的整个周期往往会失去连贯性的次谐波振荡,从而长时间的时间对称性破缺。我们提供了一个短距离的二维系统,不受此影响,因此显示持久的次谐波振荡稳定的耗散的例子。我们还表明,这是从根本上不同的无序DTC以前发现在封闭系统中,无论是概念上和它的现象。我们在这里开发的框架澄清了如何完全连接的模型构成一个特殊的情况下,次谐波振荡是稳定的热力学极限。
2019-04-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dicke time crystals in driven-dissipative quantum many-body systems
迪克模型--量子光学中超辐射的一个典型例子--描述了一个原子系综,这些原子集体耦合到一个漏腔模式。由于这些相互作用的合作性质,系统的动力学被单个平均场集体自旋的行为所捕获。在这种平均场极限下,最近的研究表明,光子损失和光-物质耦合的周期性驱动之间的相互作用可以导致集体自旋的时间结晶行为。在这项工作中,我们调查是否这样的迪克时间晶体是稳定的扰动,明确打破了传统的迪克模型的平均场可解性。特别是,我们考虑了原子之间的短程相互作用,这打破了集体耦合,导致复杂的多体动力学。在这种情况下,周期性驱动,耗散和相互作用之间的相互作用产生了丰富的动态响应,包括长寿命和亚稳态的迪克时间晶体,其中损失可以冷却来自周期性驱动的能量的连续泵送产生的多体加热。具体来说,当额外的短程相互作用是铁磁的,我们观察到的时间结晶行为在非微扰值的耦合强度,这表明可能存在稳定的动力学秩序的驱动耗散量子多体系统。这些发现说明了量子光学平台中具有多体特征的新型动力学响应的丰富本质。
2019-04-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum trajectories of dissipative time-crystals
本研究通过分析光子计数和零差电流信号,揭示了耗散时间晶体相变中的临界行为,提出时间积分零差电流作为序参量,并指出时间晶体是不同振荡模式共存的物质状态。
2022-12-13 quant-ph
Criticality and Rigidity of Dissipative Discrete Time Crystals in Solids
考虑了由$π$脉冲训练周期驱动的耗散量子伊辛模型,研究了固体中的耗散离散时间晶体(DTC).在这个模型中,自旋之间的相互作用自发地打破了离散时间平移对称性,产生了耗散DTC,其中两个铁磁状态被每个脉冲交替切换。我们微观上描述的通用耗散由于热接触的平衡热浴使用布洛赫Redfield方程。与其他DTC研究相反,只要温度足够低,这种耗散稳定而不是破坏DTC阶数而无需微调。利用含时平均场论,自洽地求解了周期驱动、耗散和DTC序参量,研究了非平衡DTC相变,确定了临界指数,包括动力学指数.我们还发现了没有平衡对应物的相变:当在固定温度下改变脉冲间隔时,周期性驱动和耗散的非平凡相互作用引起重入DTC转变。此外,为了证明DTC的刚性,我们考虑不完美的$π$脉冲,显示DTC是强大的对小的缺陷,并发现离散时间准晶(DTQC)可以出现较大的缺陷。结合磁性材料中的实验建议,我们的结果为实现DTC和揭示真实固态材料中的非平衡临界现象铺平了道路。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classical and quantum chaotic synchronization in coupled dissipative time crystals
Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
研究经典和量子耗散时间晶格的混沌同步现象,通过分析最大李雅普诺夫指数和皮尔逊相关系数,揭示其在不同极限下的相变行为。
2026-04-07 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Time Crystal in a Single-mode Nonlinear Cavity
本文提出在单模非线性腔中由线性增益自激振荡、非线性阻尼稳定实现时间晶体,并揭示其 Liouvillian 谱、Hopf 分岔耗散相变及光子数涨落特征。
2024-01-19 physics.optics quant-ph
Bridging closed and dissipative discrete time crystals in spin systems with infinite-range interactions
本文研究Dicke模型中耗散对周期性驱动自旋-玻色子系统中时间晶体稳定性的影响,发现耗散强度存在最优点使时间晶体相区最大,且耗散时间晶体对噪声更鲁棒。
2023-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Interlocked Time Crystal in Coupled Spin-1/2 Ensembles under Local Dissipation
South China Normal University(华南师范大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
研究通过耦合两个自旋-1/2系综,在不扩大局部希尔伯特空间的情况下产生互锁时间晶体,利用平均场分析等方法确立其时间晶体特性,为耗散时间晶体序提供了新途径。
2026-07-14 quant-ph
Dissipative discrete time crystals
周期性驱动的量子系统具有一系列在平衡时无法实现的非平衡现象。在周期性驱动的多体系统中,离散时间平移对称性可以自发地被打破,形成离散时间晶体,一种假定的物质量子相。我们目前的观察离散时间结晶顺序在驱动系统的顺磁性$P$供体杂质同位素富集$^{28}Si$冷却到低于$10$ K。观察表现出一个稳定的次谐波峰值在一半的驱动频率,即使在脉冲误差的存在下,DTC顺序的签名仍然钉扎。我们提出了一个理论模型的基础上的典范中心自旋模型,这是在很好的协议与实验观察,并调查耗散的DTC的稳定的作用。实验和理论都表明,该系统中的秩序主要是一种耗散效应,并且在存在自旋-自旋相互作用的情况下持续存在。我们提出了一个理论相图的相互作用和耗散的中心自旋模型,这是符合实验的函数。这就提出了关于多体Floquet系统中时间平移对称破缺的相干相互作用和耗散的相互作用的问题。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Chaos in Time: A Dissipative Continuous Quasi Time Crystals
本研究提出连续准时间晶体(CQTC),在耦合集体自旋子系统中发现其混沌动力学特征,通过平均场技术及最低阶量子涨落验证了混沌与准晶相的关联,拓展了开放量子系统时间晶体相关研究。
2024-11-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bath engineering of a fluorescing artificial atom with a photonic crystal
我们演示了如何超导量子比特和微波光子晶体之间的耗散相互作用可以用于量子浴工程。该光子晶体具有阶跃阻抗传输线,该阶跃阻抗传输线抑制和增强态的量子谱密度,影响传输子电路的衰减跃迁。量子位通过与腔的色散耦合间接地与传输线相互作用。我们从量子比特的幺正动力学和耗散动力学两个方面描述了光子晶体的态密度。当量子比特被驱动时,它耗散到光子晶体的频率相关的态密度中。我们的结果是确定性地制备了量子比特叠加态作为光子晶体带边附近的相干驱动和耗散的稳态,并利用量子态层析对其进行了表征。我们的研究结果突出了如何从光子晶体多模环境形成量子控制的资源。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Steady state diagram of interacting fermionic atoms coupled to dissipative cavities
研究相互作用费米原子与耗散腔体的稳态相图,揭示了波动诱导的双稳态及有效温度对自组织转变的影响。
2025-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Stark-modulated Rydberg dissipative time crystals at room-temperature applied to sub-kHz electric-field sensing
本文提出利用直流和交流Stark场移动或调制室温Rydberg耗散时间晶体的振荡频率,实现亚kHz弱电场的高灵敏传感,在300Hz处灵敏度达7.8 uVcm-1Hz-1/2,分辨率低至亚Hz。
2025-03-12 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.ins-det
Universality of dissipative discrete time crystal formation
National Institute of Physics, University of the Philippines(菲律宾大学国家物理研究所)
研究表明Kibble-Zurek机制适用于开放系统从无序相到离散时间晶体的转变,通过空间缺陷数和跃迁延迟的幂律标度揭示普适行为,并建立了一类可映射为耗散线性参量振荡器的系统的普适类。
2026-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.PS
Discrete Time-Crystalline Order in Cavity and Circuit QED Systems
离散时间晶体是最近提出和实验观察到的Floquet系统的平衡动力学阶段,其中局部可观测的频闪演化以驱动周期的整数倍重复。我们解决这个问题的驱动耗散设置,专注于调制开放Dicke模型,它可以实现腔或电路QED系统。在热力学极限,我们采用半经典的方法,并找到丰富的动力学阶段上的离散时间结晶秩序。在一个深的量子制度与几个量子比特,我们发现一个短暂的离散时间结晶行为,这是在孤立的对应缺乏明确的签名。我们建立了一个耗散离散时间晶体的现象学推广的相变的朗道理论Floquet开放系统。
2017-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Non-Resonant Boundary Time Crystals from Quantum Synchronization Breakdown
Shenzhen Technology University(深圳理工大学);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所计算科学中心);Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));Renmin University of China(中国人民大学);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
研究通过Liouvillian框架揭示量子同步崩溃导致非共振边界时间晶体的形成,区分自维持振子与极性固定点背景对时间晶体稳定性的影响。
2026-03-15 quant-ph
Emergent quantum algebras in dissipative time crystals
Center for Computational Quantum Physics, The Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心)
本文针对耗散时间晶体,在S→∞时确定单个自旋系统非衰减振荡模出现的条件,构造了对应量子代数,该代数可推广到相互作用自旋系统以解析处理淬火纠缠。
2026-10-14 quant-ph
Driven-Dissipative Supersolid in a Ring Cavity
超固体的特点是超流体和晶体有序的反直觉共存。在这里,我们研究一个超固相出现在一个驱动耗散系统的稳定状态。本文考虑了横向泵浦的玻色-爱因斯坦凝聚体沿环形腔轴向被囚禁,并与一对简并反向传播的腔模相干耦合。在阈值泵浦强度以上,散射到两个腔模中的光子的干涉导致出现超辐射晶格,其自发地打破连续平移对称性朝向周期性原子图案。晶体稳态继承了玻色-爱因斯坦凝聚体的超流性,因此表现出超固体的真正性质。在超辐射相对应出现一个无隙集体Goldstone模,通过腔输出上两个腔模的相对相位可以无损地监测到。尽管腔光子损失的戈德斯通模式保持无阻尼,表明超固相的鲁棒性。
2018-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dynamics of Dissipative Kerr solitons
环形微谐振器中由参量增益引起的耗散克尔孤子通常在经典平均场框架内描述。在这里,我们发展了一个量子力学模型的耗散克尔孤子的截断Wigner方法,它占量子效应的最低阶。我们表明,孤子经历了有限的寿命,由于量子涨落源于损失。根据开放量子系统的理论阅读结果,可以估计系统的Liouvillian谱。它的特征是在量子涨落为零的极限下,虚部为有限而实部为零的本征值集合。这一特性表明,耗散克尔孤子是一类特殊的耗散时间晶体。
2021-12-01 nlin.PS physics.optics quant-ph