Fugu-MT 論文翻訳(概要): Observation of a non-equilibrium superradiant phase transition in free space

論文の概要: Observation of a non-equilibrium superradiant phase transition in free space

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.10361v1
Date: Thu, 21 Jul 2022 08:43:21 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-02-04 05:32:27.626705
Title: Observation of a non-equilibrium superradiant phase transition in free space
Title（参考訳）: 自由空間における非平衡超ラジアント相転移の観察
Authors: Giovanni Ferioli, Antoine Glicenstein, Igor Ferrier-Barbut, and Antoine Browaeys
Abstract要約: 誘導散逸量子系における非平衡相転移を観察する。超放射能モードで放射される原子と光の励起状態密度を測定する。
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: We observe a non-equilibrium phase transition in a driven dissipative quantum system consisting of an pencil-shape cloud of up to $N\approx 2000$ laser-cooled atoms in free space, optically excited along its main axis. We find that our data are well reproduced by the Driven Dicke model, which assumes a sub-wavelength sample volume, by simply using an effective atom number. By measuring the excited state population of the atoms and the light emitted in the superradiant mode, we characterize the dynamics of the system and its steady-state properties. In particular, we observe the characteristic $N^2$ scaling of the photon emission rate in the superradiant phase, thus demonstrating steady-state superradiance in free space. Finally, we observe a modification of the statistics of the superradiant light as we cross the phase transition.
Abstract（参考訳）: 我々は、最大$N\approx 2000$のレーザー冷却原子からなる鉛筆状雲からなる駆動散逸量子系における非平衡相転移を観察し、その主軸に沿って光学的に励起する。我々のデータは、有効原子数を用いて、サブ波長サンプル体積を仮定する Driven Dicke モデルによってよく再現されている。超放射能モードで放出される原子と光の励起状態の集団を測定することで、系の力学と定常状態の性質を特徴づける。特に、スーパーラジアント相における光子放出速度の特徴的な$N^2$スケーリングを観察し、自由空間における定常超放射率を示す。最後に、位相遷移を横切る際に超ラジアント光の統計の修正を観察する。

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