論文の概要: Characterizing quantum gases in time-controlled disorder realizations
using cross-correlations of density distributions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.16099v2
- Date: Thu, 25 Jan 2024 13:52:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-26 18:12:10.337377
- Title: Characterizing quantum gases in time-controlled disorder realizations
using cross-correlations of density distributions
- Title（参考訳）: 密度分布の相互相関を用いた時間制御障害実現における量子ガスの特徴付け
- Authors: Silvia Hiebel, Benjamin Nagler, Sian Barbosa, Jennifer Koch, and Artur
Widera
- Abstract要約: 時間制御光スペックル障害を発生させる方法を紹介し,特徴づける。
我々は、その強度分布を異なる強度パターンと相互に関連付けることで、スペックルパターンの抽出を特徴付ける。
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 introduce and characterize a
method capable of producing time-controlled optical-speckle disorder.
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. Controlling the rotation of the diffuser allows changing the speckle
realization or, for future work, the characteristic time scale of the change of
the speckle pattern, i.e. the correlation time, matching typical time scales of
the quantum gases investigated. We characterize the speckle pattern ex-situ by
measuring its intensity distribution cross-correlating different intensity
patterns. In-situ, we observe its impact on a molecular Bose-Einstein
condensate (BEC) and cross-correlate the density distributions of BECs probed
in different speckle realizations. As one diffuser rotates relative to the
other around the common optical axis, we trace the optical speckle's intensity
cross-correlations and the quantum gas' density cross-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, 時間制御型光スペックル障害を発生できる手法を紹介し, 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を制御することは、スペックル実現の変更、または将来の作業において、スペックルパターンの変化の特徴的な時間スケール、すなわち、研究された量子ガスの典型的な時間スケールと一致する相関時間を測定することができる。
我々は,その強度分布を異なる強度パターンに相互相関して測定することにより,スペックルパターンを特徴付ける。
そこで我々は,分子ボース・アインシュタイン凝縮体 (bec) に対するその影響を観察し,異なるスペックル実現法で観測されたbecの密度分布を相互に相関させた。
1つのディフューザが共通の光学軸の周りで互いに相対的に回転すると、光学スペックルの強度相関と量子気体の密度相関が追跡される。
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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