論文の概要: Cooperative photon emission rates in random atomic clouds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.06055v1
- Date: Fri, 9 Jun 2023 17:28:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-12 12:10:12.025760
- Title: Cooperative photon emission rates in random atomic clouds
- Title(参考訳): ランダム原子雲における協調光子放出速度
- Authors: Viviana Viggiano, Romain Bachelard, Fabio Deelan Cunden, Paolo Facchi,
Robin Kaiser, Saverio Pascazio, Francesco V. Pepe
- Abstract要約: 我々は、Ntimes N$ユークリッドランダム行列の族を$S$で調べる。
このランダム行列モデルは、ランダム原子雲の協調光子放出速度の研究に現れる。
S$ はユークリッド確率行列であるが、そのスペクトルの大部分は古典的ランダム行列理論によって記述されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate a family of $N\times N$ Euclidean random matrices $S$, whose
entries are $\operatorname{sinc}$ functions of the distance between points
independently sampled from a Gaussian distribution in three dimensions. This
random matrix model arises in the study of cooperative photon emission rates of
a random atomic cloud, initially excited by a laser in the linear regime. The
spectral properties of $S$, in the large-$N$ limit, strongly depend on the
atomic cloud density. We show that in the low-density regime the eigenvalue
density of $S$ has a nontrivial limit that only depends on the so-called
cooperativeness parameter $b_0$, the only parameter of the model. For small
values $b_0\ll1$, we find that the limit eigenvalue density is approximatively
triangular. We also study the nearest-neighbour spacing distribution and the
eigenvector statistics. We find that, although $S$ is a Euclidean random
matrix, the bulk of its spectrum is described by classical random matrix
theory. In particular, in the bulk there is level repulsion and the
eigenvectors are delocalized. Therefore, the bulk of the spectrum of $S$
exhibits the universal behaviour of chaotic quantum systems.
- Abstract(参考訳): n\times n$ euclidean random matrices $s$ の族を調べ、そのエントリは 3次元のガウス分布から独立にサンプリングされた点間の距離の$\operatorname{sinc}$関数である。
このランダム行列モデルは、線形状態のレーザーによって最初に励起されたランダム原子雲の協調光子放出速度の研究に現れる。
S$のスペクトル特性は、大きな$N$の極限において、原子雲密度に強く依存する。
低密度環境では、$s$ の固有値密度は、モデルの唯一のパラメータであるいわゆる協調性パラメータ $b_0$ にのみ依存する非自明な極限を持つ。
小さい値$b_0\ll1$の場合、極限固有値密度は近似的に三角形である。
また、最寄りの間隔分布と固有ベクトル統計についても検討する。
S$ はユークリッド確率行列であるが、そのスペクトルの大部分は古典的ランダム行列理論によって記述されている。
特にバルクにはレベル反発があり、固有ベクトルは非局在化される。
したがって、$S$のスペクトルの大部分はカオス量子系の普遍的な振る舞いを示す。
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