論文の概要: Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with
Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.06475v1
- Date: Mon, 14 Sep 2020 14:31:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-02 06:35:51.699515
- Title: Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with
Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
- Title（参考訳）: キャビティ誘起スピン軌道結合を有する平面ボース-アインシュタイン凝縮体の多体相
- Authors: Stefan Ostermann, Helmut Ritsch and Farokh Mivehvar
- Abstract要約: 2次元ボース・アインシュタイン凝縮体の多体相と空洞を介するスピン軌道結合について検討する。
2つの非干渉型逆伝搬ポンプレーザーと1つの定常波キャビティモードの助けを借りて、量子ガスの2つの退化ゼーマンサブレベルは、二重ロンバダ$-コンフィグレーションでラマン結合される。
我々は、原子とフォトニックの性質の異なる3つの量子相を同定する:通常の均質'相、超ラジアントスピンヘリックス'相、超ラジアント
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We explore the many-body phases of a two-dimensional Bose-Einstein condensate
with cavity-mediated dynamic spin-orbit coupling. By the help of two transverse
non-interfering, counterpropagating pump lasers and a single standing-wave
cavity mode, two degenerate Zeeman sub-levels of the quantum gas are Raman
coupled in a double-$\Lambda$-configuration. Beyond a critical pump strength
the cavity mode is populated via coherent superradiant Raman scattering from
the two pump lasers, leading to the appearance of a dynamical spin-orbit
coupling for the atoms. We identify three quantum phases with distinct atomic
and photonic properties: the normal ``homogeneous'' phase, the superradiant
``spin-helix'' phase, and the superradiant ``supersolid spin-density-wave''
phase. The latter exhibits an emergent periodic atomic density distribution
with an orthorhombic centered rectangular-lattice structure due to the
interplay between the coherent photon scattering into the resonator and the
collision-induced momentum coupling. The transverse lattice spacing of the
emergent crystal is set by the dynamic spin-orbit coupling.
- Abstract（参考訳）: 2次元ボース・アインシュタイン凝縮体の多体相と空洞を介する動的スピン軌道結合について検討する。
2つの非干渉、逆伝播ポンプレーザーと1つの定在波キャビティモードの助けを借りて、量子気体の2つの縮退ゼーマン準準準位は2つの$\lambda$-コンフィギュレーションでラマン結合される。
臨界ポンプ強度を超えて、キャビティモードは2つのポンプレーザーからのコヒーレントな超ラジアントラマン散乱を介してポピュレーションされ、原子の動的スピン軌道結合の出現に繋がる。
我々は、原子とフォトニックの特性が異なる3つの量子位相を同定した: 通常の ``homogeneous' 相、超ラジアント ``spin-helix'' 相、超ラジアント ``supersolid spin-density-wave'' 相。
後者は、共振器に散乱するコヒーレント光子と衝突誘起運動量結合との相互作用により、正方偏心長方形格子構造を持つ創発周期原子密度分布を示す。
創発結晶の横格子間隔は、動的スピン軌道結合によって設定される。
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