論文の概要: Superradiance-induced multistability in driven Rydberg lattice gases
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10366v2
- Date: Fri, 6 Jan 2023 02:58:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 20:47:14.349372
- Title: Superradiance-induced multistability in driven Rydberg lattice gases
- Title（参考訳）: 誘導Rydberg格子気体の超輝度誘起性
- Authors: Yunhui He, Zhengyang Bai, Yuechun Jiao, Jianming Zhao, and Weibin Li
- Abstract要約: マイクロ波(MW)場に結合した1次元リドバーグ原子配列の定常状態相について検討した。
MWカップリング,状態内バンデルワールス(vdW)相互作用,単体・集団消散の相互作用について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2233362977312945
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study steady state phases of a one-dimensional array of Rydberg atoms
coupled by a microwave (MW) field where the higher energy Rydberg state decays
to the lower energy one via single-body and collective (superradiant) decay.
Using mean-field approaches, we examine the interplay among the MW coupling,
intra-state van der Waals (vdW) interaction, and single-body and collective
dissipation between Rydberg states. A linear stability analysis reveals that a
series of phases, including uniform, antiferromagnetic, oscillatory, and
bistable and multistable phases can be obtained. Without the vdW interaction,
only uniform phases are found. In the presence of the vdW interaction,
multistable solutions are enhanced when increasing the strength of the
superradiant decay rate. Our numerical simulations show that the bistable and
multistable phases are stabilized by superradiance in a long chain. The
critical point between the uniform and multistable phases and its scaling with
the atom number is obtained. Through numerically solving the master equation of
a finite chain, we show that the mean-field multistable phase could be
characterized by expectation values of Rydberg populations and two-body
correlations between Rydberg atoms in different sites.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波(MW)磁場で結合した1次元のリドベルク原子の定常状態相について検討し、高エネルギーのリドベルク原子は単体および集合(超ラジアント)崩壊によって低エネルギーに崩壊する。
平均場アプローチを用いて,MW結合,状態内バンデルワールス(vdW)相互作用,およびRydberg状態間の単体・集団散逸について検討した。
線形安定解析により、均一、反強磁性、発振、双安定および多安定相を含む一連の相が得られることが明らかになった。
vdW相互作用がなければ、一様相のみが見つかる。
vdW相互作用の存在下では、超ラジカル崩壊速度の強度を増加させると、多安定解が増大する。
数値シミュレーションにより,双安定相と多安定相は長鎖の超放射によって安定化することが示された。
均一相と多安定相の間の臨界点と原子番号によるスケーリングを求める。
有限鎖のマスター方程式を数値的に解くことにより、平均場多安定相は、Rydberg 集団の期待値と異なる部位におけるRydberg 原子間の2体相関によって特徴づけられることを示す。
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