論文の概要: Collectively pair-driven-dissipative bosonic arrays: exotic and
self-oscillatory condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.07326v1
- Date: Sun, 14 Nov 2021 12:15:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 04:14:48.063182
- Title: Collectively pair-driven-dissipative bosonic arrays: exotic and
self-oscillatory condensates
- Title（参考訳）: 集合的対駆動散逸ボソニックアレイ:エキゾチックおよび自己振動凝縮
- Authors: Yinan Chen and Carlos Navarrete-Benlloch
- Abstract要約: そこで本研究では, ボソニックアレイに到達可能な超流動相の解析を行った。
残留局所損失が存在する場合でも、系は閉多様体のモードに沿って凝縮されたボソンを持つ異方状態に安定化されることを示す。
これにより、空間波長の周期的・準周期的なパターンから、均質に人口の多い閉フーリエ多様体まで、様々なパターンが利用できる。
- 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: Modern quantum platforms such as superconducting circuits provide exciting
opportunities for the experimental exploration of driven-dissipative many-body
systems in unconventional regimes. One of such regimes occurs in bosonic
systems, where nowadays one can induce driving and dissipation through pairs of
excitations, rather than the conventional single-excitation processes.
Moreover, modern platforms can be driven in a way in which the modes of the
bosonic array decay collectively rather than locally, such that the pairs of
excitations recorded by the environment come from a coherent superposition of
all sites. In this work we analyze the superfluid phases accessible to bosonic
arrays subject to these novel mechanisms more characteristic of quantum optics,
which we prove to lead to remarkable spatiotemporal properties beyond the
traditional scope of pattern formation in condensed-matter systems or nonlinear
optics alone. We show that, even in the presence of residual local loss, the
system is stabilized into an exotic state with bosons condensed along the modes
of a closed manifold in Fourier space, with a distribution of the population
among these Fourier modes that can be controlled via a weak bias (linear)
drive. This gives access to a plethora of different patterns, ranging from
periodic and quasi-periodic ones with tunable spatial wavelength, to
homogeneously-populated closed-Fourier-manifold condensates that are thought to
play an important role in some open problems of condensed-matter physics.
Moreover, we show that when any residual local linear dissipation is balanced
with pumping, new constants of motion emerge that can force the superfluid to
oscillate in time, similarly to the mechanism behind the recently discovered
superfluid time crystals. We propose specific experimental implementations with
which this rich and unusual spatiotemporal superfluid behavior can be explored.
- Abstract（参考訳）: 超伝導回路のような現代の量子プラットフォームは、非慣習的な方法で駆動散逸多体系を実験的に探究するエキサイティングな機会を提供する。
そのような状態の1つはボソニック系で起こり、現在では従来の単励起過程ではなく、一対の励起を通して駆動と散逸を誘導することができる。
さらに、現代のプラットフォームは、ボソニックアレイのモードが局所ではなく集合的に崩壊し、環境によって記録された一対の励起が全ての部位のコヒーレントな重ね合わせから生じるような方法で駆動することができる。
本研究は, 量子光学のより特徴的な機構を持つボソニックアレイの超流動相を解析し, 凝縮マッター系や非線形光学単独でのパターン形成の従来の範囲を超えて, 顕著な時空間的性質をもたらすことを証明した。
残留局所損失が存在する場合でも、系はフーリエ空間の閉多様体のモードに沿って凝縮されたボソンを持つ異方状態に安定化され、弱いバイアス(線形)駆動によって制御できるこれらのフーリエモードの集団の分布が示される。
これにより、周期的および準周期的な波長の空間波長を持つものから、凝縮マター物理学の開問題において重要な役割を果たすと考えられる均質に人口が集まる閉フーリエ多様体まで、様々なパターンが利用できる。
さらに,最近発見された超流動時間結晶の背後にある機構と同様に,残留局所線散逸とポンプのバランスが保たれた場合,超流動を時間的に振動させる新たな運動定数が出現することを示した。
本稿では,このリッチで特異な時空間的超流動挙動を探究する実験的な実装を提案する。
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