费米原子耦合开放腔中的非热效应
Non-Thermal Effects in Fermionic Atoms Coupled to Open Cavities
- JEIP（让·贝兰物理研究所）
- CNRS（法国国家科学研究中心）
- Collège de France（法兰西公学院）
- PSL Research University（巴黎文理研究大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
AI总结：
本研究通过Keldysh图技术求解费米-哈伯德模型耦合开放腔的量子动力学方程，发现非平衡稳态下非热分布使热流为零，并探讨了参数区间、涨落对超辐射相变的影响及弱耦合下向平衡分布的交叉。
AI中文摘要：
我们研究了一个耦合到开放耗散单腔模的费米-哈伯德模型。利用Keldysh图技术，我们推导并求解了费米子的量子动力学方程，将玻色腔模视为非平衡噪声和耗散的源。在没有哈伯德相互作用的情况下，我们表明费米子通常达到一个非平衡稳态，其特征是非热分布函数。相当有趣的是，我们证明了该分布函数恰好使费米子与腔模之间的热流为零。我们讨论了低频有效温度描述出现的参数区间，以及涨落如何影响超辐射相变的平均场相图。最后，我们在弱耦合区域包含哈伯德相互作用，并表明它导致向完全平衡分布的交叉。
英文摘要：
We study a Fermi-Hubbard model coupled to a open dissipative single cavity mode. Using Keldysh diagrammatics we derive and solve the quantum kinetic equations for the fermions, taking the bosonic cavity mode as a source of non-equilibrium noise and dissipation. In absence of Hubbard interactions we show that the fermions reach generically a non-equilibrium steady-state, characterized by a non-thermal distribution function. Quite interestingly we demonstrate that the latter exactly nullifies the heat-current between fermions and cavity mode. We discuss the regimes of parameters where a low-frequency effective temperature description emerges and how the fluctuations affect the mean-field phase diagram for the superradiance phase transition. Finally we include Hubbard interaction in the weak-coupling regime and show that it leads to a crossover towards a full equilibrium distribution.
