論文の概要: Crossover from a delocalized to localized atomic excitation in an atom-waveguide interface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.15474v1
• Date: Thu, 31 Dec 2020 07:03:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 05:49:21.213405
• Title: Crossover from a delocalized to localized atomic excitation in an atom-waveguide interface
• Title（参考訳）: 原子-導波路界面における非局在原子励起から局在原子励起への交差
• Authors: H. H. Jen and J.-S. You
• Abstract要約: 原子導波路システムは、密集した導光モードをサポートすることができる。 長距離双極子-双極子相互作用における非局在化原子励起から局所化原子励起へのクロスオーバーについて検討する。 本研究は,原子-導波路界面における非エルゴード現象を研究するための知見を提供する。
• 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: An atom-waveguide system, which presents one of the quantum interfaces that enable strong couplings between light and atoms, can support tightly-confined guided modes of light. In this distinctive quantum interface, we theoretically investigate the crossover from a delocalized to localized atomic excitation under long-range dipole-dipole interactions and lattice disorders. Both localization lengths of the excitation distributions and power-law scalings of dissipative von Neumann entanglement entropy show signatures of this crossover. We further calculate numerically the level statistics of the underlying non-Hermitian Hamiltonian, from which as the disorder strength increases, the gap ratio decreases and the intrasample variance increases before reaching respective saturated values. The mean gap ratio in the deeply localized regime is close to the one from Poisson statistics along with a relatively large intrasample variance, whereas in the nondisordered regime, a significant level repulsion emerges. Our results provide insights to study the non-ergodic phenomenon in an atom-waveguide interface, which can be potentially applied to photon storage in this interface under dissipations.
• Abstract（参考訳）: 光と原子の強い結合を可能にする量子インターフェースの1つを示す原子導波路システムは、密集した導光モードをサポートすることができる。 この特異な量子インターフェースでは、長距離双極子-双極子相互作用と格子障害の下での非局在化から局所化原子励起への交叉を理論的に検討する。 消散的フォン・ノイマンのエンタングルメントエントロピーの励起分布の局在長とパワーロースケーリングは、このクロスオーバーのシグネチャを示している。 さらに、障害強度が増加するにつれてギャップ比が減少し、各飽和値に達する前にサンプル内分散が増加する非エルミートハミルトニアンのレベル統計を数値的に計算する。 深い局所化状態における平均ギャップ比はポアソン統計値と比較的大きなサンプル内分散値の値に近いが、非秩序化状態においてはかなりのレベルの反発が生じる。 本研究は, 原子-導波路界面における非エルゴード現象を解明するための知見を提供する。

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