論文の概要: Many-body localization in waveguide QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.01645v2
- Date: Thu, 25 Mar 2021 16:21:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-17 19:58:53.617484
- Title: Many-body localization in waveguide QED
- Title（参考訳）: 導波路qedにおける多体局在
- Authors: Nikos Fayard, Lo\"ic Henriet, Ana Asenjo-Garcia and Darrick Chang
- Abstract要約: 導波管の量子電磁力学モデルでは、二次元の原子が1次元の導波管内の光子と相互作用し、伝播する。
このような系は、原子が半励起以下であれば、多体局在化(MBL)相を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: At the quantum many-body level, atom-light interfaces generally remain
challenging to solve for or understand in a non-perturbative fashion. Here, we
consider a waveguide quantum electrodynamics model, where two-level atoms
interact with and via propagating photons in a one-dimensional waveguide, and
specifically investigate the interplay of atomic position disorder, multiple
scattering of light, quantum nonlinear interactions and dissipation. We develop
qualitative arguments and present numerical evidence that such a system
exhibits a many-body localized~(MBL) phase, provided that atoms are less than
half excited. Interestingly, while MBL is usually formulated with respect to
closed systems, this system is intrinsically open. However, as dissipation
originates from transport of energy to the system boundaries and the subsequent
radiative loss, the lack of transport in the MBL phase makes the waveguide QED
system look essentially closed and makes applicable the notions of MBL.
Conversely, we show that if the system is initially in a delocalized phase due
to a large excitation density, rapid initial dissipation can leave the system
unable to efficiently transport energy at later times, resulting in a dynamical
transition to an MBL phase. These phenomena can be feasibly realized in
state-of-the-art experimental setups.
- Abstract（参考訳）: 量子多体レベルでは、一般に原子光のインターフェイスは、非摂動的な方法で解決または理解することが困難である。
本稿では,2段階の原子が1次元の導波管内で光子と相互作用し伝播する導波管量子力学モデルについて考察し,原子位置障害の相互作用,光の多重散乱,量子非線形相互作用,散逸について検討する。
我々は、原子が半励起以下であれば、定性的議論を展開し、そのような系が多体局在〜(MBL)相を示すという数値的な証拠を示す。
興味深いことに、mblは通常閉システムに関して定式化されているが、本システムは本質的にオープンである。
しかしながら、放散はエネルギーの系境界への輸送とその後の放射損失に由来するため、mbl相における輸送の欠如は導波路qed系を本質的に閉ざし、mblの概念を適用させる。
逆に, 励起密度が大きいため, システムが当初非局在化相にある場合, 急速の初期散逸は, エネルギーを後回しで効率的に輸送できないため, mbl相に動的に遷移することを示した。
これらの現象は、最先端の実験装置で実現可能である。
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