論文の概要: Full counting statistics of interacting lattice gases after an
expansion: The role of the condensate depletion in the many-body coherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14070v2
- Date: Wed, 30 Nov 2022 18:38:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 05:11:16.398872
- Title: Full counting statistics of interacting lattice gases after an
expansion: The role of the condensate depletion in the many-body coherence
- Title（参考訳）: 膨張後の相互作用格子気体のフルカウント統計:多体コヒーレンスにおける凝縮物枯渇の役割
- Authors: Ga\'etan Herc\'e, Jan-Philipp Bureik, Antoine T\'enart, Alain Aspect,
Alexandre Dareau, David Cl\'ement
- Abstract要約: 我々は、何千もの相互作用するボソンのサンプルにおいて、量子気体の完全なカウント統計(FCS)を研究する。
FCSは、相互作用する格子ボソンの象徴的状態を特徴付ける多体コヒーレンスを明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the full counting statistics (FCS) of quantum gases in samples of
thousands of interacting bosons, detected atom-by-atom after a long free-fall
expansion. In this far-field configuration, the FCS reveals the many-body
coherence from which we characterize iconic states of interacting lattice
bosons, by deducing the normalized correlations $g^{(n)}(0)$ up to the order
$n=6$. In Mott insulators, we find a thermal FCS characterized by
perfectly-contrasted correlations $g^{(n)}(0)= n!$. In interacting Bose
superfluids, we observe small deviations to the Poisson FCS and to the ideal
values $g^{(n)}(0)=1$ expected for a pure condensate. To describe these
deviations, we introduce a heuristic model that includes an incoherent
contribution attributed to the depletion of the condensate. The predictions of
the model agree quantitatively with our measurements over a large range of
interaction strengths, that includes the regime where the condensate is
strongly depleted by interactions. These results suggest that the condensate
component exhibits a full coherence $g^{(n)}(0) =1$ at any order $n$ up to
$n=6$ and at arbitrary interaction strengths. The approach demonstrated here is
readily extendable to characterize a large variety of interacting quantum
states and phase transitions.
- Abstract（参考訳）: 我々は、長い自由落下膨張後に原子単位で検出された何千もの相互作用するボソンのサンプル中の量子気体の完全なカウント統計(FCS)を調査した。
この遠方体構成において、FCSは、通常の相関を$g^{(n)}(0)$から$n=6$まで推論することで、相互作用する格子ボソンの象徴的状態を特徴付ける多体コヒーレンスを明らかにする。
mott insulatorでは、完全に矛盾した相関で特徴づけられる熱fcsが見つかる($g^{(n)}(0)=n!
$.
相互作用するボース超流動では、純粋な凝縮に対してポアソン FCS と理想値 $g^{(n)}(0)=1$ への小さな偏差が観測される。
これらのずれを説明するために,凝縮物の枯渇に起因する不整合寄与を含むヒューリスティックモデルを導入する。
モデルの予測は、相互作用によって凝縮が強く減少する状態を含む、幅広い相互作用強度に関する我々の測定と定量的に一致する。
これらの結果は、凝縮成分が全コヒーレンス$g^{(n)}(0) = 1$を任意の位数$n$から$n=6$、任意の相互作用強度で示すことを示唆している。
ここで示されるアプローチは、様々な相互作用する量子状態と相転移を特徴づけるために容易に拡張可能である。
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