論文の概要: Tuning photon-mediated interactions in a multimode cavity: from supersolid to insulating droplets hosting phononic excitations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16244v1
• Date: Thu, 25 May 2023 16:58:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 13:42:33.088033
• Title: Tuning photon-mediated interactions in a multimode cavity: from supersolid to insulating droplets hosting phononic excitations
• Title（参考訳）: 多モードキャビティにおける光子を介する相互作用のチューニング:超固体から絶縁液滴への音波励起
• Authors: Natalia Masalaeva, Helmut Ritsch, Farokh Mivehvar
• Abstract要約: 本研究では, ボースガスをリングキャビティの長手モードに結合させることにより, フォノン様格子励起を伴う超固体および液滴状態について検討した。 接触衝突と調整可能な空洞を介する相互作用の相互作用は、豊かな位相図に繋がる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ultracold atoms trapped in laser-generated optical lattices serve as a versatile platform for quantum simulations. However, as these lattices are infinitely stiff, they do not allow to emulate phonon degrees of freedom. This restriction can be lifted in emerged optical lattices inside multimode cavities. Motivated by recent experimental progress in multimode cavity QED, we propose a scheme to implement and study supersolid and droplet states with phonon-like lattice excitations by coupling a Bose gas to many longitudinal modes of a ring cavity. The interplay between contact collisional and tunable-range cavity-mediated interactions leads to a rich phase diagram, which includes elastic supersolid as well as insulating droplet phases exhibiting roton-type mode softening for a continuous range of momenta across the superradiant phase transition. The non-trivial dynamic response of the system to local density perturbations further proves the existence of phonon-like modes.
• Abstract（参考訳）: レーザー生成光格子に閉じ込められた超低温原子は、量子シミュレーションの汎用プラットフォームとして機能する。 しかし、これらの格子は無限に硬いため、フォノン自由度をエミュレートすることはできない。 この制限は、多モードキャビティ内の出現した光学格子で持ち上げることができる。 マルチモードキャビティQEDの最近の実験的進歩により,Boseガスをリングキャビティの長手モードに結合させることにより,フォノン様格子励起による超固体および液滴状態の実装と研究を行う手法を提案する。 接触衝突型と可変範囲のキャビティを媒介する相互作用の相互作用は、超ラジアント相転移の連続的なモーメントに対するロートン型モード軟化を示す絶縁液滴相だけでなく弾性超固体を含むリッチな相図へと導かれる。 局所密度摂動に対する系の非自明な動的応答は、さらにフォノン様モードの存在を証明している。

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