論文の概要: Quantum coherence and speed limit in the mean-field Dicke model of
superradiance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.02872v2
- Date: Mon, 16 Nov 2020 16:55:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 04:00:10.609009
- Title: Quantum coherence and speed limit in the mean-field Dicke model of
superradiance
- Title（参考訳）: 超輝度の平均場ディックモデルにおける量子コヒーレンスと速度制限
- Authors: D. Z. Rossatto, D. P. Pires, F. M. de Paula, O. P. de S\'a Neto
- Abstract要約: 平均場近似におけるDickeモデルに対する量子コヒーレンスの定量化について論じる。
単一原子$l_1$-normのコヒーレンスは、超放射能系によって放出される放射の正規化平均強度の平方根によって与えられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dicke superrandiance is a cooperative phenomenon which arises from the
collective coupling of an ensemble of atoms to the electromagnetic radiation.
Here we discuss the quantifying of quantum coherence for the Dicke model of
superradiance in the mean-field approximation. We found the single-atom
$l_1$-norm of coherence is given by the square root of the normalized average
intensity of radiation emitted by the superradiant system. This validates
quantum coherence as a useful figure of merit towards the understanding of
superradiance phenomenon in the mean-field approach. In particular, this result
suggests probing the single-atom coherence through the radiation intensity in
superradiant systems, which might be useful in experimental realizations where
is unfeasible to address atoms individually. Furthermore, given the nonlinear
unitary dynamics of the time-dependent single-atom state that effectively
describes the system of $N$ atoms, we analyze the quantum speed limit time and
its interplay with the $l_1$-norm of coherence. We verify the quantum coherence
speeds up the evolution of the superradiant system, i.e., the more coherence
stored on the single-atom state, the faster the evolution. These findings
unveil the role played by quantum coherence in superradiant systems, which in
turn could be of interest for communities of both condensed matter physics and
quantum optics.
- Abstract（参考訳）: ディック・スーパーランディアンス(Dicke Superrandiance)は、原子の集合体と電磁放射との結合から生じる協調現象である。
ここでは、平均場近似におけるDickeモデルに対する量子コヒーレンスの定量化について論じる。
単一原子$l_1$-normのコヒーレンスは、超放射能系によって放出される放射の正規化平均強度の平方根によって与えられる。
これは量子コヒーレンスを平均場アプローチにおける超放射現象の理解に向けた有用な効果の指標として検証する。
特に、この結果は超放射能系の放射強度による単一原子のコヒーレンスを証明し、個々の原子に対処できない実験的な実現に有用かもしれないことを示唆している。
さらに、時間依存単原子状態の非線形ユニタリダイナミクスが$N$原子の系を効果的に記述していることを考慮し、量子速度制限時間とそのコヒーレンスの$l_1$-normとの相互作用を分析する。
我々は、量子コヒーレンスがスーパーラジアント系の進化を加速させること、すなわち、単一原子状態に保存されるコヒーレンスがより速くなることを検証する。
これらの発見は超ラジアント系において量子コヒーレンスが果たす役割を明らかにしており、凝縮物物理学と量子光学の両方のコミュニティにとって興味がある。
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