論文の概要: Many-body radiative decay in strongly interacting Rydberg ensembles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.02843v3
- Date: Tue, 6 Dec 2022 10:25:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-10 09:13:28.073968
- Title: Many-body radiative decay in strongly interacting Rydberg ensembles
- Title（参考訳）: 強相互作用Rydbergアンサンブルにおける多体放射減衰
- Authors: Chris Nill, Kay Brandner, Beatriz Olmos, Federico Carollo, Igor
Lesanovsky
- Abstract要約: 高次リドベルクに励起された原子は双極子力と強く相互作用する。
これらの相互作用は、リドベルク原子と周囲の電磁場との不可避結合に起因する散逸効果にも大きな影響を及ぼすことを示す。
この集団散逸は、多くの研究された超放射と準放射とは異なるメカニズムから生じるものであり、どのようにデコヒーレンスを加速し、リドベルクのアンサンブルにおける散逸相転移に影響を与えるかについて議論する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: When atoms are excited to high-lying Rydberg states they interact strongly
with dipolar forces. The resulting state-dependent level shifts allow to study
many-body systems displaying intriguing nonequilibrium phenomena, such as
constrained spin systems, and are at the heart of numerous technological
applications, e.g., in quantum simulation and computation platforms. Here, we
show that these interactions have also a significant impact on dissipative
effects caused by the inevitable coupling of Rydberg atoms to the surrounding
electromagnetic field. We demonstrate that their presence modifies the
frequency of the photons emitted from the Rydberg atoms, making it dependent on
the local neighborhood of the emitting atom. Interactions among Rydberg atoms
thus turn spontaneous emission into a many-body process which manifests, in a
thermodynamically consistent Markovian setting, in the emergence of collective
jump operators in the quantum master equation governing the dynamics. We
discuss how this collective dissipation - stemming from a mechanism different
from the much studied super- and sub-radiance - accelerates decoherence and
affects dissipative phase transitions in Rydberg ensembles.
- Abstract（参考訳）: 高次リドベルクに励起された原子は双極子力と強く相互作用する。
結果として生じる状態依存レベルシフトは、制約されたスピンシステムのような非平衡現象を呈する多体システムの研究を可能にし、量子シミュレーションや計算プラットフォームなど、多くの技術応用の中心となっている。
ここでは、これらの相互作用は、リドベルク原子と周囲の電磁場との不可避結合に起因する散逸効果にも大きな影響を及ぼすことを示す。
それらの存在は、リドベルク原子から放出される光子の周波数を調節し、放射する原子の局所近傍に依存することを示した。
したがって、リドベルク原子間の相互作用は自然放出を多体過程に変換し、熱力学的に一貫したマルコフ的状態において、量子マスター方程式における集合ジャンプ作用素の出現に現れる。
この集団散逸は、多くの研究された超放射と準放射とは異なるメカニズムから生じるものであり、どのようにデコヒーレンスを加速し、リドベルクのアンサンブルにおける散逸相転移に影響を与えるかについて議論する。
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