論文の概要: Nonequilibrium phase transition in a single-electron micromaser

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.06131v2
• Date: Thu, 28 Apr 2022 17:39:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 00:46:23.617302
• Title: Nonequilibrium phase transition in a single-electron micromaser
• Title（参考訳）: 単一電子マイクロメーカにおける非平衡相転移
• Authors: Fredrik Brange, Aydin Deger, Christian Flindt
• Abstract要約: 相転移は様々な物理系で発生し、物理的可観測物の急激な変化によって特徴づけられる。 本稿ではマイクロ波空洞からなる単一電子マイクロメーサにおける非平衡相転移について検討する。 位相遷移は高次因子累積の短時間測定から予測できる。
• 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: Phase transitions occur in a wide range of physical systems and are characterized by the abrupt change of a physical observable in response to the variation of an external control parameter. Phase transitions are not restricted to equilibrium situations but can also be found in nonequilibrium settings, both for classical and quantum mechanical systems. Here, we investigate a nonequilibrium phase transition in a single-electron micromaser consisting of a microwave cavity that is driven by the electron transport in a double quantum dot. For weak electron-photon couplings, only a tiny fraction of the transferred electrons lead to the emission of photons into the cavity, which essentially remains empty. However, as the coupling is increased, many photons are suddenly emitted into the cavity. Employing ideas and concepts from full counting statistics and Lee-Yang theory, we analyze this nonequilibrium phase transition based on the dynamical zeros of the factorial moment generating function of the electronic charge transport, and we find that the phase transition can be predicted from short-time measurements of the higher-order factorial cumulants. These results pave the way for further investigations of critical behavior in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 位相遷移は、様々な物理的システムで発生し、外部制御パラメータの変動に応じて、物理的可観測物の急激な変化によって特徴づけられる。 相転移は平衡状態に限定されず、古典力学系と量子力学系の両方において非平衡状態でも見られる。 本研究では,二重量子ドット内の電子輸送により駆動されるマイクロ波共振器からなる単一電子マイクロマザーにおける非平衡相転移について検討する。 弱い電子-光子カップリングの場合、転送された電子のほんの一部しかキャビティへの光子の放出につながり、これは本質的に空のままである。 しかし、カップリングが増加するにつれて、多くの光子が突然キャビティに放出される。 フルカウンティング統計とリー・ヤン理論のアイデアと概念を用いて、この非平衡相転移を電荷移動の因子モーメント生成関数の力学零点に基づいて解析し、高次因子積の短時間の測定から相転移を予測できることを見いだした。 これらの結果は、オープン量子システムにおける臨界挙動のさらなる研究の道を開く。

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