論文の概要: Singularities in nearly-uniform 1D condensates due to quantum diffusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06293v2
- Date: Fri, 12 Mar 2021 01:53:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:35:00.728375
- Title: Singularities in nearly-uniform 1D condensates due to quantum diffusion
- Title（参考訳）: 量子拡散によるほぼ一様1次元凝縮体の特異性
- Authors: C. L. Baldwin, P. Bienias, A. V. Gorshkov, M. J. Gullans, M. Maghrebi
- Abstract要約: 電磁誘導透過によって形成されるリドバーグ偏光線は、波長依存性の損失率を示す。
凝縮物が均一な状態にリラックスしているように見える長い期間の後、局所的な枯渇した領域は急速に形成され、システム全体に弾道的に広がる。
本研究では, 余剰領域の波面は, 一対の流体力学方程式の中で純粋に散逸性ソリトンによって記述されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Dissipative systems can often exhibit wavelength-dependent loss rates. One
prominent example is Rydberg polaritons formed by electromagnetically-induced
transparency, which have long been a leading candidate for studying the physics
of interacting photons and also hold promise as a platform for quantum
information. In this system, dissipation is in the form of quantum diffusion,
i.e., proportional to $k^2$ ($k$ being the wavevector) and vanishing at long
wavelengths as $k\to 0$. Here, we show that one-dimensional condensates subject
to this type of loss are unstable to long-wavelength density fluctuations in an
unusual manner: after a prolonged period in which the condensate appears to
relax to a uniform state, local depleted regions quickly form and spread
ballistically throughout the system. We connect this behavior to the
leading-order equation for the nearly-uniform condensate -- a dispersive
analogue to the Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) equation -- which develops
singularities in finite time. Furthermore, we show that the wavefronts of the
depleted regions are described by purely dissipative solitons within a pair of
hydrodynamic equations, with no counterpart in lossless condensates. We close
by discussing conditions under which such singularities and the resulting
solitons can be physically realized.
- Abstract（参考訳）: 散逸系はしばしば波長依存性の損失率を示す。
ライドバーグ偏光子(rydberg polaritons)は、相互作用する光子の物理を研究する主要な候補であり、量子情報のプラットフォームとしても期待されている。
この系では、散逸は量子拡散の形で、すなわち、$k^2$(k$は波動ベクトル)に比例し、長い波長で$k\to 0$として消滅する。
そこで本研究では, この損失を受ける1次元凝縮物が, 長波長の密度ゆらぎに対して不安定であり, 凝縮物が均一な状態に緩和されるような長い期間を経て, 局所的な枯渇した領域がすぐに形成され, 弾道的に系全体に拡がることを示した。
我々は、この振る舞いを、有限時間で特異点を発達させる、ほぼ一様凝縮式(KPZ方程式の分散類似式)の先頭階方程式に接続する。
さらに, 枯渇領域の波面は, 損失のない凝縮物には対応しない一対の流体力学方程式の中で, 純粋に散逸するソリトンによって記述されることを示した。
このような特異点と結果として生じるソリトンが物理的に実現できる条件を議論することで閉じる。
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