論文の概要: Lasing and counter-lasing phase transitions in a cavity QED system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.12775v1
- Date: Sun, 30 Jan 2022 10:08:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 07:20:32.491131
- Title: Lasing and counter-lasing phase transitions in a cavity QED system
- Title（参考訳）: キャビティQEDシステムにおける積層と反溶融相転移
- Authors: Kevin C. Stitely, Andrus Giraldo, Bernd Krauskopf, Scott Parkins
- Abstract要約: 非平衡ディックモデルの非線形半古典力学に対する自然放出と非コヒーレント原子ポンプの効果について検討した。
ディック模型のユビキタス超放射能挙動はよく知られており、強い反回転項の存在と自然放出が組み合わさってレーザーのような挙動が生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the effect of spontaneous emission and incoherent atomic pumping on
the nonlinear semiclassical dynamics of the unbalanced Dicke model -- a
generalization of the Dicke model that features independent coupling strengths
for the co- and counter-rotating interaction terms. As well as the ubiquitous
superradiant behavior the Dicke model is well-known for, the addition of
spontaneous emission combined with the presence of strong counter-rotating
terms creates laser-like behavior termed counter-lasing. These states appear in
the semiclassical model as stable periodic orbits. We perform a comprehensive
dynamical analysis of the appearance of counter-lasing in the unbalanced Dicke
model subject to strong cavity dissipation, such that the cavity field can be
adiabatically eliminated to yield an effective Lipkin-Meshkov-Glick (LMG)
model. If the coupling strength of the co-rotating interactions is small, then
the counter-lasing phase appears via a Hopf bifurcation of the de-excited
state. We find that if the rate of spontaneous emission is small, this can lead
to resurgent superradiant pulses. However, if the co-rotating coupling is
larger, then the counter-lasing phase must emerge via the steady-state
superradiant phase. Such a transition is the result of the competition of the
coherent and incoherent processes that drive superradiance and counter-lasing,
respectively. We observe a surprisingly complex transition between the two,
associated with the formation of a chaotic attractor over a thin transitional
parameter region.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、非平衡ディックモデルの非線形半古典力学に対する自然放出と非コヒーレント原子ポンプの効果について検討する。
ディック模型のユビキタス超放射能挙動はよく知られているが、強い反回転項の存在と自然放出が組み合わさってレーザーのような挙動が生じる。
これらの状態は、安定周期軌道として半古典的モデルに現れる。
我々は, キャビティ場を断熱的に除去し, 有効リプキン・メシュコフ・グリック(LMG)モデルが得られるような, 強いキャビティ散逸を考慮した非平衡ディックモデルにおけるカウンターラッシングの出現の包括的動的解析を行う。
共回転相互作用の結合強度が小さい場合、逆相は非励起状態のホップ分岐を介して現れる。
自然放出の速度が小さいと、これは再生する超放射能パルスにつながる可能性がある。
しかし、共回転カップリングがより大きい場合は、逆レーザー位相は定常超ラジアント相を介して生じなければならない。
このような遷移は、それぞれ超放射光と反レーザーを駆動するコヒーレントプロセスと非コヒーレントプロセスの競合の結果である。
我々は,2つの間の驚くほど複雑な遷移を観察し,その間,薄い遷移パラメータ領域上のカオス的誘引子の形成と関連づけた。
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