論文の概要: Non-equilibrium pre-thermal states in a two-dimensional photon fluid
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07399v2
- Date: Mon, 4 Apr 2022 09:28:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 03:21:33.166929
- Title: Non-equilibrium pre-thermal states in a two-dimensional photon fluid
- Title（参考訳）: 二次元光流体中の非平衡予熱状態
- Authors: Murad Abuzarli, Nicolas Cherroret, Tom Bienaim\'e, Quentin Glorieux
- Abstract要約: 相互作用クエンチ後の光の非平衡2次元(2次元)流体における予熱状態の形成を観察する。
その結果、熱力学的相転移の非平衡前駆体の存在が示唆された。
- 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: Thermalization is the dynamical process by which a many-body system evolves
toward a thermal equilibrium state that maximizes its entropy. In certain
cases, however, the establishment of thermal equilibrium is significantly
slowed down and a phenomenon of pre-thermalization can emerge. It describes the
initial relaxation toward a quasi-steady state after a perturbation. While
having similar properties to their thermal counterparts, pre-thermal states
exhibit a partial memory of initial conditions. Here, we observe the dynamical
formation of a pre-thermal state in a non-equilibrium, two-dimensional (2D)
fluid of light after an interaction quench. Direct measurements of the fluid's
first-order correlation function reveal the spontaneous emergence of long-range
algebraic correlations spreading within a light-cone, providing a clear
signature of a quasi steady-state strongly similar to a 2D thermal superfluid.
Detailed experimental characterization of the algebraic order is presented and
a partial memory of the initial conditions is demonstrated, in agreement with
recent theoretical predictions. Furthermore, by a controlled increase of the
fluid fluctuations, we unveil a cross-over from algebraic to short-range
(exponential) correlations, analogous to the celebrated Kosterlitz-Thouless
transition observed at thermal equilibrium. These results suggest the existence
of non-equilibrium precursors for thermodynamic phase transitions.
- Abstract（参考訳）: 熱化は、多体系がエントロピーを最大化する熱平衡状態に向かって進化する動的過程である。
しかし、ある場合には熱平衡の確立が著しく遅くなり、予熱現象が発生することがある。
これは摂動後の準定常状態への初期緩和を記述する。
熱的特性は熱的特性と似ているが、予熱状態は初期状態の部分記憶を示す。
ここでは、相互作用クエンチ後の光の非平衡2次元(2次元)流体における前熱状態の動的形成を観察する。
流体の1次相関関数の直接測定は、光円錐内部に広がる長距離代数的相関の自発的な出現を示し、2次元熱過流動と強く似た準定常状態の明確な署名を与える。
代数的順序の詳細な実験的特徴を示し、最近の理論的予測と一致して初期条件の部分記憶を示す。
さらに, 流体揺らぎの制御的な増大により, 熱平衡で観測されるコステルリッツ・トゥーレス遷移と類似した, 代数的から短距離的(指数的)相関のクロスオーバーが明らかにされる。
これらの結果は熱力学的相転移の非平衡前駆体の存在を示唆する。
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