論文の概要: Phases, instabilities and excitations in a two-component lattice model
with photon-mediated interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.11313v1
- Date: Thu, 20 Oct 2022 14:45:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 20:12:37.225720
- Title: Phases, instabilities and excitations in a two-component lattice model
with photon-mediated interactions
- Title（参考訳）: 光子相互作用をもつ2成分格子模型における位相、不安定性、励起
- Authors: Leon Carl, Rodrigo Rosa-Medina, Sebastian D. Huber, Tilman Esslinger,
Nishant Dogra, Tena Dubcek
- Abstract要約: 共振器を介する相互作用を持つ2成分スピンBose-Hubbardシステムについて検討する。
異なるエネルギースケールの相互作用により、超流動および絶縁相を持つ豊富な相図が得られる。
研究された格子モデルは、光学キャビティを用いた低温原子実験で容易に実現できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12233362977312942
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Engineering long-range interacting spin systems with ultra cold atoms offers
the possibility to explore exotic magnetically ordered phases in
strongly-correlated scenarios. Quantum gases in optical cavities provide a
versatile experimental platform to further engineer photon-mediated
interactions and access the underlying microscopic processes by probing the
cavity field. Here, we study a two-component spin Bose-Hubbard system with
cavity-mediated interactions. We provide a comprehensive overview of its phase
diagram and transitions in experimentally relevant regimes. The interplay of
different energy scales yields a rich phase diagram with superfluid and
insulating phases exhibiting density modulation or spin ordering. In
particular, the combined effect of contact and global-range interactions gives
rise to an antiferromagnetically ordered phase for arbitrarily small
spin-dependent light-matter coupling, while long-range and inter-spin contact
interactions introduce regions of instability and phase separation in the phase
diagram. We further study the low energy excitations above the
antiferrogmagnetic phase. Besides particle-hole branches, it hosts
spin-exchange excitations with a tunable energy gap. The studied lattice model
can be readily realized in cold-atom experiments with optical cavities.
- Abstract（参考訳）: 工学的な長距離相互作用スピン系と超低温原子は、強相関のシナリオでエキゾチックな磁気秩序の位相を探索することができる。
光キャビティ内の量子ガスは、光子を媒介とする相互作用を更に設計し、キャビティ場を探索することで顕微鏡的プロセスにアクセスするための多用途な実験プラットフォームを提供する。
本稿では,空洞を介する相互作用を持つ2成分スピンBose-Hubbardシステムについて検討する。
我々は,その相図の包括的概要と,実験的に関連する状態における遷移について述べる。
異なるエネルギースケールの相互作用は、密度変調またはスピン秩序を示す超流動および絶縁相を持つリッチ相図を生成する。
特に、接触と大域的相互作用の複合効果は、スピン依存光-マター結合を任意に小さくするために反強磁性的に秩序づけられた位相を生じさせ、一方、長距離およびスピン間相互作用は相図における不安定性と相分離の領域を導入する。
さらに、反強磁性相上の低エネルギー励起について研究する。
粒子ホールの枝の他に、波長可変エネルギーギャップを持つスピン交換励起がある。
研究した格子モデルは、光学キャビティを用いたコールド原子実験で容易に実現できる。
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