論文の概要: Characterizing quantum gases in correlated-disorder realizations using density-density correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.16099v1
• Date: Wed, 28 Jun 2023 11:02:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-29 14:35:15.336736
• Title: Characterizing quantum gases in correlated-disorder realizations using density-density correlations
• Title（参考訳）: 密度密度相関を用いた相関差分実現における量子気体のキャラクタリゼーション
• Authors: Silvia Hiebel, Benjamin Nagler, Sian Barbosa, Jennifer Koch, and Artur Widera
• Abstract要約: 調整可能な相関時間を持つ超低温量子ガスの時間依存性光スペックル障害を作製し,特徴付ける。 これらの研究は、制御された動的非秩序ポテンシャルを用いて相互作用する量子気体の非平衡物理学を研究するための道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The role of disorder on physical systems has been widely studied in the macroscopic and microscopic world. While static disorder is well understood in many cases, the impact of time-dependent disorder on quantum gases is still poorly investigated. In our experimental setup, we produce and characterize time-dependent optical-speckle disorder for ultracold quantum gases with tunable correlation time. Experimentally, coherent light illuminates a combination of a static and a rotating diffuser, thereby collecting a spatially varying phase due to the diffusers' structure and a temporally variable phase due to the relative rotation. The rotation speed of the diffuser determines a characteristic time scale of the dynamics. It can be tuned within a broad range matching typical time scales of the quantum gases investigated. We characterize the dynamic speckle pattern ex-situ by measuring its intensity distribution and in-situ by observing its impact on a molecular Bose-Einstein condensate. As one diffuser rotates relative to the other around the common optical axis, we trace the optical speckle's intensity correlations and the quantum gas' density-density correlations. Our results show comparable outcomes for both measurement methods. The setup allows us to tune the disorder potential adapted to the characteristics of the quantum gas. These studies pave the way for investigating nonequilibrium physics in interacting quantum gases using controlled dynamical-disorder potentials.
• Abstract（参考訳）: 物理系における障害の役割は、マクロとミクロの世界で広く研究されている。 静的障害は多くの場合よく理解されているが、時間依存障害が量子気体に与える影響はいまだに研究されていない。 実験では、波長可変な相関時間を持つ超低温量子気体の時間依存光スペックル障害を生成・特徴付ける。 実験的に、コヒーレント光は、スタティックと回転ディフューザの組み合わせを照らし、ディフューザの構造による空間変化相と相対回転による時間変化相とを収集する。 ディフューザの回転速度は、ダイナミクスの特徴的な時間スケールを決定する。 研究対象の量子気体の典型的な時間スケールと一致する広い範囲で調整することができる。 分子ボース・アインシュタイン凝縮体に対するその影響を観測し,その強度分布とその場を測定することで,動的スペックルパターンを特徴付ける。 1つのディフューザが共通の光軸の周りで相対的に回転すると、光学スペックルの強度相関と量子ガス密度密度相関を追跡する。 その結果,両測定法に比較して結果が得られた。 この設定により、量子ガスの特性に適応した乱れポテンシャルを調整できる。 これらの研究は、制御された動的不規則ポテンシャルを用いて相互作用する量子気体における非平衡物理学の研究の道を開いた。

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