論文の概要: Self-oscillating pump in a topological dissipative atom-cavity system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11502v2
- Date: Thu, 15 Dec 2022 11:18:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 22:19:04.239019
- Title: Self-oscillating pump in a topological dissipative atom-cavity system
- Title（参考訳）: トポロジカル散逸性原子空洞系における自己振動ポンプ
- Authors: Davide Dreon, Alexander Baumg\"artner, Xiangliang Li, Simon Hertlein,
Tilman Esslinger, Tobias Donner
- Abstract要約: 光共振器に結合した量子ガス中を励起する創発的機構について報告する。
散逸により、空洞場はその2つの四角形の間に進化し、それぞれが異なる中心対称結晶構造に対応する。
この自己振動は、トポロジカル強結合モデルにおける電子の輸送を記述する時間周期ポテンシャルに類似する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Pumps are transport mechanisms in which direct currents result from a cyclic
evolution of the potential. As Thouless has shown, the pumping process can have
topological origins, when considering the motion of quantum particles in
spatially and temporally periodic potentials. However, the periodic evolution
that drives these pumps has always been assumed to be imparted from outside, as
was the case in the experimental systems studied so far. Here we report on an
emergent mechanism for pumping in a quantum gas coupled to an optical
resonator, where we observe a particle current without applying a periodic
drive. The pumping potential experienced by the atoms is formed by the
self-consistent cavity field interfering with the static laser field driving
the atoms. Due to dissipation, the cavity field evolves between its two
quadratures, each corresponding to a different centrosymmetric crystal
configuration. This self-oscillation results in a time-periodic potential
analogous to that describing the transport of electrons in topological
tight-binding models, like the paradigmatic Rice-Mele pump. In the experiment,
we directly follow the evolution by measuring the phase winding of the cavity
field with respect to the driving field and observing the atomic motion
in-situ. The discovered mechanism combines the dynamics of topological and open
systems, and features characteristics of continuous dissipative time crystals.
- Abstract（参考訳）: ポンプは、電位の循環的進化によって直接電流が生じる輸送機構である。
Thoulessが示したように、ポンピング過程は、空間的および時間的周期ポテンシャルにおける量子粒子の運動を考えると、位相的起源を持つ。
しかし、これらのポンプを駆動する周期的な進化は、これまで研究された実験システムと同様に、常に外部から与えられていると仮定されてきた。
本稿では、光共振器に結合した量子ガス中を励起する創発的な機構について報告し、周期駆動を適用せずに粒子電流を観測する。
原子が経験する励起電位は、原子を駆動する静的レーザー場と干渉する自己整合空洞場によって形成される。
散逸により、空洞場はその2つの四角形の間に進化し、それぞれが異なる中心対称結晶構造に対応する。
この自己振動は、古典的なライス・ミールポンプのようなトポロジカル強結合モデルにおける電子の輸送を記述するのに類似した時間周期ポテンシャルをもたらす。
実験では, キャビティフィールドの位相巻線を駆動場に対して測定し, 原子運動をその場で観測することによって, 進化を直接追従する。
発見されるメカニズムは、トポロジカルとオープンシステムのダイナミクスを結合し、連続散逸時間結晶の特徴を特徴付ける。
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