論文の概要: Controlling Collective Phenomena by Engineering the Quantum State of
Force Carriers: The Case of Photon-Mediated Superconductivity and its
Criticality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.07131v1
- Date: Thu, 14 Jul 2022 18:00:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-05 01:10:32.060949
- Title: Controlling Collective Phenomena by Engineering the Quantum State of
Force Carriers: The Case of Photon-Mediated Superconductivity and its
Criticality
- Title(参考訳): 力キャリアの量子状態工学による集団現象の制御-光子媒介超伝導とその臨界性の場合-
- Authors: Ahana Chakraborty and Francesco Piazza
- Abstract要約: 物質の成分と結果として生じる集合現象の間の散乱は、異なる量子状態における力担体の生成によってどのように影響を受けるのか?
この問題は、材料内に実装された特定の非相対論的バージョンのQEDに実験的に関係している。
純粋なフォック状態の光子を調製することで、対の相関性を高め、光子数の選択によって超伝導相転移の臨界性と普遍性を制御できることが示される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: How are the scattering between the constituents of matter and the resulting
collective phenomena affected by preparing the force carriers in different
quantum states? This question has become experimentally relevant in a specific
non-relativistic version of QED implemented within materials, where standard
techniques of quantum optics are available for the preparation of desired
quantum states of the carrier photon. We develop the necessary non-equilibrium
approach for computing the vertex function and find that, in addition to the
energy and momentum structure of the scattering, a further structure emerges
which reflects the Hilbert-space distribution of the carrier quantum state.
This emergent structure becomes non-trivial for non-Gaussian quantum states of
the force carrier, and can dramatically affect interactions and collective
phenomena. As a first application, we show that by preparing photons in pure
Fock states one can enhance pair correlations, and even control the criticality
and universality class of the superconducting phase transition by the choice of
the number of photons. Our results also reveal that the thermal mixture of Fock
states regularises the strong pair correlations present in each of its
components, yielding the standard Bardeen-Cooper-Schrieffer criticality.
- Abstract(参考訳): 物質の成分と結果として生じる集合現象の散乱は、異なる量子状態における力担体の準備によってどのように影響を受けるのか?
この問題は、材料内に実装された特定の非相対論的qedにおいて実験的に関係しており、キャリア光子の所望の量子状態の合成には量子光学の標準技術が利用できる。
我々は、頂点関数の計算に必要な非平衡アプローチを開発し、散乱のエネルギーと運動量構造に加えて、キャリア量子状態のヒルベルト空間分布を反映したさらなる構造が現れることを発見した。
この創発的構造は、力キャリアの非ガウス量子状態に対して非自明となり、相互作用や集合現象に劇的に影響を及ぼす。
第一の応用として、純粋なフォック状態の光子を準備することで、ペア相関を強化でき、光子数の選択によって超伝導相転移の臨界性と普遍性クラスを制御できることを示した。
また, フォック状態の熱混合は, それぞれの成分に存在する強い対相関を正し, 標準のバーディーン・クーパー・シュリーファー臨界性をもたらすことが明らかとなった。
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