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
Variational analysis of driven-dissipative Rydberg gases
本文用最近引进的变分方法研究了强相互作用里德伯气体中相干动力学和耗散动力学相互作用引起的非平衡定态[H。Weimer,Phys. Rev. Lett. 114,040402(2015)]。我们给出了一个详细的讨论,这种新的方法的属性,我们提供了一个比较与Bogoliubov Born-Green-Kirkwood-Yvon层次结构相关的方法。我们发现,变分的方法提供了一些内在的优势,我们也表明,它是能够解释实验结果在一个前所未有的定量水平上的超冷里德伯气体。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anomalous broadening in driven dissipative Rydberg systems
在三维光晶格中,观察到~(87)Rb原子双光子5s-18 s跃迁的相互作用展宽.随着原子密度和激发强度的增加,测得的线宽增加了近两个数量级,相应的抑制共振散射和增强非共振散射。我们属性的增加线宽共振偶极-偶极相互作用的18 s原子与附近的NP状态的自发创建的人口。在一个范围内的初始原子密度和激发强度,过渡宽度由一个单一的功能的稳态密度的里德伯原子,和观察到的共振激发率对应于一个两级系统的测量,而不是自然的线宽。这里观察到的增宽机制可能对许多相干相互作用里德伯原子的提议有负面影响。
2016-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Photon propagation through dissipative Rydberg media at large input rates
研究了在电磁感应透明(EIT)条件下量子化光在相互作用里德伯介质中的耗散传输。光密原子介质中的里德伯阻塞物理导致了单光子之间的强耗散相互作用。高入射光子通量的制度构成了一个具有挑战性的多体耗散问题。我们实验研究的第一次详细的脉冲形状和二阶关联函数的传出字段和比较我们的数据与模拟的基础上两种新的理论方法非常适合于治疗这种多光子限制。在低入射通量,我们报告的理论和实验之间的良好协议。对于更高的输入通量,出射光的强度低于从理论预测获得的强度。我们解释这种差异,使用一个简单的唯象模型,考虑到污染物,这是近稳态的里德堡激发来自散射探测光子的再吸收。在高入射光子速率下,阻塞物理导致测量的关联函数的非常规形状。
2018-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative Preparation of Spatial Order in Rydberg-Dressed Bose-Einstein Condensates
我们提出了一种在非局域相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中设计动量相关耗散的方法。该方案依赖于使用动量依赖的暗态,与速度选择性相干布居俘获非常相似。在短时耗散动力学过程中,系统被驱动到一个特定的有限动量声子模式,这在实空间中对应于一个具有非局域密度-密度关联的有序结构。耗散诱导的有序化可以在现今的实验中观察到,并使用偶极-偶极或非共振里德伯相互作用的冷原子进行研究。由于它的耗散性质,这种有序不需要通过光学晶格或谐波陷阱来人为破坏平移对称性。这为量子气体直接冷却成强相互作用相开辟了前景。
2014-06-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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 Preparation of Correlated Quantum States in Dipolar Rydberg Arrays
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出一种耗散协议,通过非互易、能量选择性跃迁制备关联量子态,无需先验哈密顿量知识,为可编程平台提供灵活可扩展的状态制备框架。
2026-04-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Periodically-driven facilitated high-efficiency dissipative entanglement with Rydberg atoms
利用含时周期场可以有效地改变系统的拉比耦合,表现出非平凡动力学。我们提出了一个方案,表明这一功能可以应用于加速形成耗散稳定的纠缠的基础上Rydberg反封锁机制在一个简化的配置,从根本上源于外部场调制频率和系统的特征频率之间的频率匹配。当最佳调制频率与驱动场的中心频率相等时,双激发里德堡态有足够的停留时间进行不可逆的自发衰变到目标态,从而加速了量子纠缠度的稳定性,纠缠度约为0.98,纠缠度的形成时间小于400μs.我们发现,一个全球性的最大保真度受益于微波场耦合和自发衰变强度的一致性,该计划承诺一个强大的不敏感的初始人口分布。这种利用周期驱动产生耗散纠缠态的简单方法可能为Rydberg量子技术和量子信息的研究提供一个新的实验方向。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Emergence of synchronisation in a driven-dissipative hot Rydberg vapor
本文在热铷原子蒸气中观测到里德堡态同步现象,并通过全局里德堡密度平均场理论解释了强相互作用导致的频率与相位锁定。
2025-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Full counting statistics and phase diagram of a dissipative Rydberg gas
激发到强相互作用里德堡态的超冷气体是多体系统量子模拟的一个很有前途的系统。对于非共振激发这样的系统在耗散制度,高度相关的多体状态,表现出,除其他特性外,不稳定性和多模态计数分布预计将被创建。到目前为止,里德伯原子的实验都是在共振、非耗散状态下进行的。在这里,我们实现了一个耗散气体的铷里德伯原子和测量其完整的计数统计共振和非共振激发。我们发现强烈的双峰计数分布在非共振制度,是兼容的不稳定性,由于动力学阶段的共存。此外,我们测量的系统的相图,并发现最近的理论预测很好的协议。我们的研究结果铺平了道路,在里德堡气体的多体效应的详细研究。
2013-08-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Chiral switching of many-body steady states in a dissipative Rydberg gas
本文实验观测到耗散热里德堡蒸气中多体稳态的手性切换,揭示其源于参数空间中的奇异结构,并可通过微波和温度调控,展示了非厄米物理在多体开放系统中的应用。
2024-02-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Different Phases in a Dissipative Rydberg Lattice : Roles of Occupancy and On-site Interaction
本研究通过平均场与数值模拟方法,探究耗散里德伯晶格中占据数与在位相互作用如何决定均匀、密度波和振荡相等不同相,并发现初始布居差可增强密度波序,系统呈现弱普适性标度行为。
2025-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The rise and fall of patterns in driven-dissipative Rydberg polaritons
研究驱动-耗散 Rydberg 极化激元系统中的非平衡动力学,揭示了调制不稳定性引发微米级密度模式的形成与坍塌机制,并给出了非相干泵浦下形成稳定模式的条件。
2023-11-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Exceptional point and hysteresis trajectories in cold Rydberg atomic gases
本研究在冷里德伯原子气体中实验观测到相互作用诱导的例外点及迟滞轨迹,揭示电荷共轭宇称对称性破缺,为探究多体系统的非厄米物理提供新途径。
2024-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Crossover in Landau$-$Zener Tunneling in Dissipative Rydberg Lattices
University of Calcutta(加尔各答大学)
研究时变失谐的耗散里德伯晶格激发动力学,用两种方法分析,识别出动力学交叉区域,揭示子晶格布居失衡对朗道-齐纳概率的影响及里德伯相互作用的相关效应。
2026-08-12 cond-mat.quant-gas
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
Kinetic constraints, hierarchical relaxation and onset of glassiness in strongly interacting and dissipative Rydberg gases
我们表明,在强退相的极限激光驱动的里德堡气体的动力学描述的主方程与明显的动力学约束。系统的平衡态是不相关的,但动力学中的约束导致空间相关的集体弛豫,让人想起玻璃。我们研究和量化的演变向平衡在一个和两个维度,并分析如何玻璃化的程度和弛豫时间控制的里德伯原子之间的相互作用强度。我们还发现,里德伯激发的自发衰变导致玻璃弛豫的中断,使系统处于高度相关的非平衡稳态。本文的结果原则上也适用于极性分子和具有大磁偶极矩的原子等其他系统,表明冷原子和分子系综的集体行为可以与软凝聚态系统中的行为相似。
2013-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft physics.atom-ph
Physical swap dynamics, shortcuts to relaxation and entropy production in dissipative Rydberg gases
致密里德伯气体是一种非平衡系统,其中强的密度-密度相互作用产生有效的动力学约束。它们引起与高度约束的多体构型相关的动态停滞,导致缓慢松弛和玻璃态行为。多组分里德伯气体具有额外的长程相互作用,如激发交换。这些类似于用于人工加速经典玻璃形成者的原子模型模拟中的弛豫的粒子交换。然而,在里德伯气体中,交换是真实的物理过程,它提供了弛豫的动力学捷径。它们允许在实验中加速接近定态,同时对非平衡定态产生影响。特别是它们与辐射衰变过程的相互作用放大了动力学的不可逆性,我们通过定态熵产生来量化这种影响。我们的工作突出了一个有趣的类比真正的动力学过程中的里德伯气体和人工动力学基础先进的蒙特卡罗方法。此外,它提供了一个量化的特征的戏剧性的影响互换的结构和动力学的固定状态。
2019-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum to classical relaxation dynamics of the dissipative Rydberg gas
Universität Tübingen(蒂宾根大学);University of Nottingham(诺丁汉大学)
研究耗散瑞利气体中相干过程与耗散竞争的松弛动力学,发现强耗散极限下由有效经典速率方程主导,而弱耗散极限下动力学约束行为未被探索,采用截断维格纳近似分析磁化弛豫行为,发现量子动力学约束特征。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas
Antiferromagnetic long-range order in dissipative Rydberg lattices
我们研究了具有幂律相互作用的耗散自旋晶格的动力学,通过相干激光耦合和退相干过程驱动的少能级原子实现。使用蒙特卡罗模拟,我们确定了在稳定状态下的相图,并分析其生成的动力学。与平均场预测和最近邻模型相反,对于现实的相互作用和共振驱动,没有向长程有序相的相变。然而,对于有限的激光失谐,我们证明了出现的晶体顺序消失的耗散间隙。虽然发现的稳定状态有很大的不同,从那些平衡伊辛磁铁,所揭示的耗散相变的临界指数属于2D伊辛普适类。讨论了两种互补的冷里德伯原子实验方案。
2014-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Glassy dynamics due to a trajectory phase transition in dissipative Rydberg gases
高激发态里德伯原子的物理学是由阻塞或排斥相互作用控制的,这种相互作用阻碍了先前激发的原子附近的原子的激发。这导致了协同效应和弛豫动力学,显示出与玻璃形成系统弛豫中观察到的相似的时空异质性。在这里,我们建立理论上存在的玻璃态动力学制度在一个开放的里德伯气体,与相共存在一阶过渡的动态大偏差函数。这种转变发生在低密度的活性阶段和非活性阶段之间,在活性阶段中,动力学过程在短时间尺度上发生,在非活性阶段中,激发的原子是密集的,动力学是高度被捕的。我们进行了数值精确的研究,并开发了一个平均场的方法,可以理解这种相变的力学。我们表明,辐射衰减-这成为实验相关的很长一段时间-移动系统远离动力学相共存。然而,动态相变持续存在,并导致观察到的动力学的强烈波动。
2018-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quench dynamics of a dissipative Rydberg gas in the classical and quantum regime
理解量子系统的非平衡行为是当代物理学的一个主要目标。目前,许多研究集中在低维晶格中多体系统在淬火后的动力学,即,参数的突然变化。已经这样一个简单的设置提出了实质性的理论挑战的实时后淬火量子动力学的调查。在经典的多体系统中,Kolmogorov-Mehl-Johnson-Avrami模型描述了在一级相变中淬火的系统的相变动力学。在这里,我们表明,一个类似的方法可以应用于揭示的淬火动力学的相互作用气体的里德伯原子,这已成为一个重要的实验平台的量子非平衡效应的调查。我们能够获得一个分析的时间演化的理解,突然淬火从初始状态没有里德伯原子,并确定显着不同的行为的激发增长的经典和量子制度。我们的方法使我们能够描述淬火附近的非平衡相变,并提供了一个近似的解析解深入量子域。
2018-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Diffusive to non-ergodic dipolar transport in a dissipative atomic medium
我们研究了偶极介导的里德堡杂质通过超冷原子气体的输运。在一个实验中,我们通过将辅助里德伯态耦合到实现耗散介质的快速衰减态来连续探测系统。杂质的原位成像揭示了由探测激光的强度控制的扩散扩散。通过准备相同密度的跳跃伙伴,但随后关闭修整场,有效地冻结了扩散。这是一致的数值模拟表明,相干演化系统进入一个非遍历扩展阶段,由于无序。这为研究长程跳跃和可控耗散系统中的输运和局域化现象开辟了道路。
2018-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Spatial Patterns of Rydberg Excitations from Logarithmic Pair Interactions
在耗散激光驱动的超冷原子系综中的集体激发表现出类似晶体的模式,这是里德伯阻塞机制的多体效应。这些晶体结构是在实验中从具有固定数量的激发的配置的后选择中揭示的。在这里,我们表明,这些子合奏可以很好地表示通过对数对势相互作用的有效粒子的合奏。这使得人们可以用少量的有效粒子来研究出射图样,以确定里德堡晶体的相位,并系统地研究$N$ -体项的贡献。
2015-01-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering Dissipative Quasicrystals
我们讨论了在开放量子系统中的准晶的系统工程,其中准周期性是通过纯粹的耗散过程引入的。虽然由此产生的短时间动力学是由奥布里-安德烈-哈珀模型的非厄米变体,我们演示了如何阶段和相变有关的非厄米准晶从根本上改变了长时间,稳态逼近动态下的Lindblad主方程。我们的计划是基于一个精确的映射之间的本征谱的Liouvillian超算子与非厄米哈密顿量,在二次费米子系统的条件下,线性耗散。我们的工作提出了一个系统的路线工程奇异量子动力学在开放系统中,基于非厄米物理学的见解。
2021-12-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bifurcation of time crystals in driven and dissipative Rydberg atomic gas
本文在驱动耗散里德伯原子系统中观测到多个连续时间晶体及其分岔、双稳态和磁滞回线,为调控非平衡系统时间对称性开辟了新途径。
2024-02-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Large Chern numbers in a dissipative dice model
几十年来,量子系统中的拓扑现象一直吸引着我们的注意力。近年来,人们对具有拓扑保护边态的系统产生了很大的兴趣,即使在非厄米性的情况下也是如此。在这些研究的基础上,本文研究了非厄米骰子模型在两种非厄米情形下的拓扑性质,即非平衡耗散和平衡耗散。我们的研究结果表明,拓扑相位的保护,真正的差距和散装边缘对应容易看到真正的边缘状态光谱。此外,我们还证明了厄米特情形下的体-边对应原理在分析三带非厄米特系统时仍然是有效的。我们发现,有拓扑非平凡相与大陈数$C=-3$对耗散扰动鲁棒。
2020-09-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-equilibrium physics of Rydberg lattices in the presence of noise and dissipative processes
我们研究了在激光相位噪声或强衰变引起的退相干存在下,受驱动自旋晶格的非平衡动力学。在第一种情况下,我们区分相关和不相关的噪声,并探讨其对里德堡态的平均密度和全计数统计(FCS)的影响。我们发现,虽然在这两种情况下的平均密度几乎是相同的,FCS有很大的不同。采用的主要方法是朗之万方程(LE),但为了在某些制度的效率,我们使用马尔可夫主方程和蒙特卡罗速率方程,分别。在第二种情况下,我们考虑耗散系统更一般的幂律相互作用。我们确定在稳定状态下的相图,并分析其生成动力学使用Monte Carlo速率方程。与最近邻模型相反,对于现实的相互作用和共振驱动,没有过渡到长程有序相。然而,有限的激光失谐,我们表明,里德伯晶格可以进行耗散相变的长程有序反铁磁(AF)相。我们确定的优势蒙特卡罗速率方程平均场(MF)的预测。
2016-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum many-body scars in bipartite Rydberg arrays originate from hidden projector embedding
我们研究了描述约束拉比振荡的PXP模型中出现的遍历性破坏的“量子多体伤疤”态的性质。对于里德伯原子的{宽类二分晶格},我们揭示了这些状态的近能量等距塔产生于哈密顿量的接近广义投影嵌入形式,一种常见的结构,许多模型托管量子多体疤痕。我们构建了一个非埃尔米特,但严格本地扩展的PXP模型托管确切的量子疤痕,并显示如何从文献中的各种埃尔米特疤痕稳定扩展可以自然地理解在这个框架内。精确的疤痕状态解析地获得大自旋状态的显式构造的赝自旋。从Néel态产生的准周期运动最终被证明是大赝自旋进动在里德伯约束子空间上的投影。
2022-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Phases, collective modes, and non-equilibrium dynamics of dissipative Rydberg atoms
利用密度矩阵方法,在平均场论的框架下,研究了光晶格中耗散里德伯原子系统的平衡相和非平衡动力学。给出了具有无限在位排斥的原子的密度矩阵演化的不动点方程,并对这些方程进行了分析,得到了它们的莫特绝缘体-超流(MI-SF)相边界.围绕这些固定点的稳定性分析为我们提供了在MI和SF阶段的原子的激发光谱。研究了里德堡激发有限耗散下MI-SF临界点的性质,讨论了在弱耦合极限下,利用密度矩阵的相干态表示讨论了原子在这种耗散下超流性的命运,并通过数值求解密度矩阵方程,将我们的分析扩展到具有有限在位相互作用的里德伯原子.最后,我们根据线性斜坡协议改变玻色子(原子)跳跃参数$J$和耗散参数$Γ$。我们研究了系统的熵的演变,这样一个斜坡,并表明,从其稳态值的熵的偏差,后者的协议表现出幂律行为的斜坡时间的函数。我们讨论可以检验我们理论的实验。
2015-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chiral supersolid and dissipative time crystal in Rydberg-dressed Bose-Einstein condensates with Raman-induced spin-orbit coupling
研究拉曼诱导自旋轨道耦合的里德伯缀饰双组分BEC,揭示手性超固相及丰富基态相图,并证明旋转系统可由该初态维持耗散连续时间晶体。
2025-10-05 cond-mat.quant-gas
Atom-Photon Spin-Exchange Collisions Mediated by Rydberg Dressing
我们证明了光子通过里德伯缀饰的原子系综可以与单个原子交换自旋态。这样的自旋交换碰撞表现出耗散和相干的功能,这取决于相互作用的强度。对于强相互作用,碰撞耗散地驱动系统进入光子与原子的纠缠暗态。在弱相互作用条件下,散射相干翻转多光子输入脉冲中单个光子的自旋,表现出一般的单光子相减过程。这个过程的分析揭示了一个普遍的效率和纯度之间的权衡提取的光子,这适用于广泛的单光子减法器类。我们表明,这样的权衡可以通过调整一个新的相位匹配条件下的散射率进行优化。
2020-03-19 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Steady-state crystallization of Rydberg excitations in an optically driven lattice gas
我们研究了一维晶格中原子与里德伯态的共振光激发,通过抑制相邻原子同时激发的范德华势相互作用。考虑二能级和三能级激发方案,采用含时密度矩阵重整化群(t-DMRG)方法,对连续驱动、耗散多体系统的动力学和定态进行了研究.我们发现,二能级原子只能表现出最近邻关联,而在暗态共振驱动下的三能级原子可以发展有限范围的里德堡激发的晶体顺序。我们提出了一个近似的速率方程模型,其解析解产生定性的理解的数值结果。
2012-08-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quench Spectroscopy for Dissipative and (Non)-Hermitian Quantum Lattice Models
本研究将猝灭谱学方法拓展至耗散、非厄米及厄米量子格点模型,通过运动方程等解析方法研究两类模型的猝灭动力学并验证方法适用性,最终推广到二次型哈密顿量的厄米格点模型。
2025-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Antiferromagnetic phase transition in a nonequilibrium lattice of Rydberg atoms
研究了在激光激发下原子的里德堡态和自发发射的驱动耗散系统。原子通过阻断效应相互作用,由此处于里德伯态的原子移动相邻原子的里德伯能级。我们用平均场论来研究里德伯布居在空间中的变化。随着激光频率的变化,在均匀相和反铁磁相之间存在连续的过渡。非平衡性质也导致了一个新的振荡相和均匀和反铁磁相之间的双稳态。
2011-08-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Collective dissipation engineering of interacting Rydberg atoms
本研究在里德伯原子系统中实现了可调的态分辨损耗通道,揭示了相互作用驱动的奇异点偏移和构型选择性Zeno效应,并展示了其在多体链中蒸馏不需要自旋构型的潜力,为强相互作用开放量子系统的耗散工程提供了新方法。
2025-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum non-equilibrium dynamics of Rydberg gases in the presence of dephasing noise of different strengths
在强退相噪声的存在下,由于原子能级之间的量子叠加的快速衰减,里德伯气体的动力学变得有效地经典。最近大量的注意力已经投入到随机动力学,出现在该限制,揭示了一些有趣的功能,包括动力学约束的玻璃态行为,自相似性和聚集效应。然而,这些系统的非平衡物理学,特别是在相干过程和耗散过程同等作用的情况下,还远未被理解。为了探索这一点,我们研究了一个小的一维里德堡格子气的动力学受退相噪声的量子主方程的数值积分。我们插值之间的连贯性和强烈的disphased制度,通过定义一个概括的概念的封锁长度。我们发现的迹象表明,在强耗散极限观察到的主要特征持续耗散是不够强,湮灭量子相干性在动态相关的时间尺度。这些功能包括一个依赖于时间的里德伯封锁半径的存在,和增长的密度的激发,这是兼容的幂律行为预期在经典的限制。
2016-09-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of a Rydberg-atom time crystal with an ultralong lifetime
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究在驱动耗散多体原子系统中观测超长寿命里德堡原子时间晶体,利用长程相互作用和稳定极限环动力学的耗散环境抑制破坏因素,通过优化实现超16.95小时振荡寿命,为探索非平衡相及相关应用搭建平台。
2026-07-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-Body Non-Hermitian Skin Effect with Exact Steady States in the Dissipative Quantum Link Model
Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Department of Physics, Princeton University(普林斯顿大学物理系)
该研究提出了一种具有精确稳态的耗散量子链模型,实现了多体非厄米特皮肤效应,并提出了层次皮肤效应的新类型。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Persistent current by a static non-Hermitian ratchet
我们提出了一个方案,以产生一个持续电流的驱动耗散系统,可以描述的广义Gross-Pitaevskii(GP)方程。我们的建议包括制造一个rachet潜在的形状的损失率的配置文件,同时打破了时间反演和宇称反转对称性。不像现有的计划,以产生电流使用的rachet潜在的厄米特系统,没有动态驱动器是必要的。我们的方案的基本物理讨论了一个简单的离散驱动耗散GP模型,并通过一个现实的连续模型验证的结果。此外,我们证明了我们的方案产生的半导体微腔中的激子极化激元凝聚体中的持续电流的实验可行性。
2022-03-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of a non-Hermitian phase transition in an optical quantum gas
光的量子气体,如光学微腔中的光子或极化激元凝聚物,是集体量子系统,能够定制例如腔损耗的耗散。这使得它们成为研究耗散相的工具,耗散相是量子多体物理学中的一个新兴学科。在这里,我们实验证明了一个非厄米相变的光子玻色-爱因斯坦凝聚体到一个新的耗散相,其特征在于由一个双指数衰减的凝聚的二阶相干。这种相变的发生是由于量子气体中出现了一个例外点。虽然玻色-爱因斯坦凝聚通常是连接到普通的激光通过一个平滑的交叉,所观察到的相变分离的新的,双指数阶段的激光和中间,振荡凝聚制度。我们的研究结果铺平了道路的一类广泛的耗散量子相位的研究,例如在拓扑或晶格系统。
2021-04-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unitary and non-unitary quantum cellular automata with Rydberg arrays
提出了一种利用超冷原子阵列激发到里德堡态的量子元胞自动机的物理实现方法。关键成分是使用可编程的多频耦合,将Rydberg阻断和促进效应推广到更广泛的非加性,单一和非单一(耗散)条件相互作用。聚焦于一维阵列,我们定义了一组基本的QCA规则,产生复杂而多变的量子动力学行为。最后,我们从理论上证明了Rydberg QCA是理想的适合变分量子优化协议和量子态工程通过寻找参数,产生高度纠缠态的量子动力学的稳定状态。
2020-02-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Full counting statistics of laser excited Rydberg aggregates in a one-dimensional geometry
我们实验研究了准一维里德堡气体激发的少体里德堡聚集体的全计数统计。我们测量不对称的激发光谱和增加的二阶和三阶统计矩的里德伯数分布,从中我们确定的平均聚集体大小。与数值模拟的直接比较揭示了液体样的空间相关性的存在下,并表明初始晶粒周围的聚集体的顺序增长。这些发现证明了耗散效应在强关联里德堡气体中的重要性,并介绍了一种在没有成像的情况下研究强相互作用多体量子系统中时空关联的方法。
2014-01-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Probing two-body exceptional points in open dissipative systems
我们研究两体非厄米物理的背景下,一个开放的耗散系统描述的Lindblad主方程。采用最小晶格模型的少数相互作用的费米子与单粒子耗散,我们表明,非厄米有效哈密顿的主方程引起的两体散射态与状态和相互作用相关的宇称-时间跃迁。由此产生的两体例外点可以从具有三个原子的同一耗散系统的保迹密度矩阵动力学中提取。我们的结果不仅展示了PT对称性和相互作用的相互作用的确切少体水平,但也作为一个最小的说明,如何在一个开放的耗散多体系统的非厄米少体物理的关键特征可以探讨。
2021-08-16 cond-mat.quant-gas
Out-of-equilibrium evolution of kinetically constrained many-body quantum systems under purely dissipative dynamics
我们探讨了量子多体系统的弛豫动力学,通过非经典跳跃算子,可以建立量子相干性经历纯粹的耗散动力学。我们的目标是阐明在松弛动力学的差异,通过经典的速率方程的系统相比,产生的。特别是,我们专注于一个场景,量子和经典耗散演化导致一个固定状态的对角线或“经典”的观测值相同的值。作为说明我们的想法的基础,我们使用自旋系统的动力学变得相关和复杂,由于动力学约束,动力学约束模型(KCM)的经典玻璃的启发。我们表明,在量子的情况下,由于量子相干性的存在,弛豫可以比经典的慢几个数量级。这些理想化的量子KCM的方面变得明显在强相互作用的里德堡气体在电磁感应透明(EIT)条件下在适当的限制。除了揭示这种里德堡气体和量子玻璃系统的相当抽象的耗散KCM之间的联系之外,我们的研究还揭示了使用经典速率方程来捕捉这种多体系统的非平衡行为的局限性。
2014-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Local Non-Hermitian Hamiltonian Formalism for Dissipative Fermionic Systems and Loss-Induced Population Increase in Fermi Superfluids
本文提出局域非厄米哈密顿量形式论,以克服常规方案在耗散费米子系统中的不足,并揭示费米超流中损耗诱导的粒子数增加现象。
2025-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dissipative flow equations
我们将流方程理论推广到开放量子系统,重点研究Lindblad主方程。我们介绍并讨论了三种不同的发电机的流量,将一个线性非厄米特算子成一个对角。我们首先测试我们的耗散流方程的通用矩阵和一个物理问题的驱动耗散单费米子模式。然后,我们移动到许多费米子模式的问题,并讨论相干(无序)动力学和本地化的损失之间的相互作用。我们的方法也可以应用于非埃尔米特汉密尔顿。
2020-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Enhanced multi-parameter metrology in dissipative Rydberg atom time crystals
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究通过Rydberg原子气体中的连续时间晶体相变,实现了多参数传感的高精度测量,展示了超越标准量子极限的传感能力。
2026-01-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universal properties of dissipative Tomonaga-Luttinger liquids: Case study of a non-Hermitian XXZ spin chain
通过计算关联函数和对一维开放量子多体系统中非厄米特XXZ自旋链进行有限尺寸标度分析,证明了耗散Tomonaga-Luttinger(TL)液体的普适性质.我们的解析计算是基于玻色化的有效场论、共形场论中的有限尺寸标度方法和Bethe-Anklund解。我们的数值分析是基于推广到非厄米系统的密度矩阵重整化群(NH-DMRG)。我们发现,在弱耗散的无质量区,模型属于复值TL参数所表征的普适类,这与$c=1$共形场论的复推广有关.随着耗散强度的增加,由NH-DMRG得到的TL参数的值开始偏离由Bethe-anastrous分析得到的那些,这表明该模型成为大规模的强耗散。我们的结果可以用超冷原子的二组分玻色-哈伯德系统进行检验。
2022-05-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Limit Cycles in a Photonic Dimer with Tuneable Non-Hermitian Interactions
Universität Bonn(波恩大学);Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn(波恩大学应用物理研究所);Kirchhoff-Institut für Physik(基尔霍夫物理研究所)
本文在光子二聚体中实验实现可调非厄米相互作用,发现其与相干隧穿共同稳定极限环,并绘制相图揭示Hopf分岔,验证了耗散相互作用可组织集体非线性动力学。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Phase diagram of non-Hermitian BCS superfluids in a dissipative asymmetric Hubbard model
该研究针对非厄米吸引费米-哈伯德模型,通过NH BCS理论分析发现弱跳跃不对称不影响超流性,明确了态密度奇点对正常态与耗散诱导超流态相边界的影响,且结果可在超冷原子系统中验证。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial correlations of Rydberg excitations in optically driven atomic ensembles
研究了在连续驱动、强相互作用的耗散系统定态中多体关联的出现。具体而言,我们研究共振光激发原子的里德伯态通过长程偶极-偶极和范德华势相互作用采用精确的数值解的密度矩阵方程和蒙特卡罗模拟。在封锁距离内的原子集合形成最多可以容纳一个里德伯激发的“超原子”。超原子的激发概率饱和到1/2相干驱动的原子,但显着更高的非相干驱动,接近单位原子数的增加。在均匀驱动的扩展一维系统的定态下,超原子的饱和导致里德堡激发的准结晶,其关联呈现阻尼的空间振荡。系统在范德华相互作用势作用下的行为可以用基于“硬杆”原子间作用势的解析可解模型来近似。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph