論文の概要: Quantum Fluctuation Dynamics of Dispersive Superradiant Pulses in a Hybrid Light-Matter System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.08078v1
• Date: Thu, 16 Feb 2023 04:34:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 15:02:46.214203
• Title: Quantum Fluctuation Dynamics of Dispersive Superradiant Pulses in a Hybrid Light-Matter System
• Title（参考訳）: ハイブリッド光マター系における分散超放射パルスの量子ゆらぎダイナミクス
• Authors: Kevin Stitely, Fabian Finger, Rodrigo Rosa-Medina, Francesco Ferri, Tobias Donner, Tilman Esslinger, Scott Parkins, Bernd Krauskopf
• Abstract要約: 理論的には、単一モード光キャビティ内の原子アンサンブルからなる、駆動散逸型量子多体系を考える。 このハイブリッド光物質系では、コヒーレントと散逸過程の相互作用は強い相関関係の蓄積を伴う超ラジカルパルスにつながる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider theoretically a driven-dissipative quantum many-body system consisting of an atomic ensemble in a single-mode optical cavity as described by the open Tavis-Cummings model. In this hybrid light-matter system the interplay between coherent and dissipative processes leads to superradiant pulses with a build-up of strong correlations, even for systems comprising hundreds to thousands of particles. A central feature of the mean-field dynamics is a self-reversal of two spin degrees of freedom due to an underlying time-reversal symmetry, which is broken by quantum fluctuations. We demonstrate a quench protocol that can maintain highly non-Gaussian states over long time scales. This general mechanism offers interesting possibilities for the generation and control of complex fluctuation patterns, as suggested for the improvement of quantum sensing protocols for dissipative spin-amplification.
• Abstract（参考訳）: 理論上は、単一モードの光学キャビティ内の原子アンサンブルからなる駆動散逸量子多体系をopen tavis-cummingsモデルで記述した。 このハイブリッド光物質系において、コヒーレントと散逸過程の相互作用は、数百から数千の粒子からなる系であっても強い相関関係を持つ超ラジカルパルスをもたらす。 平均場力学の中心的な特徴は、量子揺らぎによって破壊される基本となる時間反転対称性による2つのスピン自由度の自己反転である。 長時間のスケールで非常に非ガウシアンな状態を維持できるクエンチプロトコルを実証する。 この一般的なメカニズムは、散逸性スピン増幅のための量子センシングプロトコルの改善が提案されているように、複雑な変動パターンの生成と制御に興味深い可能性をもたらす。

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