論文の概要: Spontaneous Symmetry Breaking and Time-Crystal States in Chiral Atomic
Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09559v1
- Date: Fri, 18 Aug 2023 13:44:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-21 12:55:59.592962
- Title: Spontaneous Symmetry Breaking and Time-Crystal States in Chiral Atomic
Systems
- Title（参考訳）: キラル原子系における自発対称性の破れと時間結晶状態
- Authors: Mario G. Silveirinha, Hugo Ter\c{c}as, Mauro Antezza
- Abstract要約: 本研究では、縮退した基底状態と相互環境を特徴とする原子間の相互作用に関する理論的研究を行う。
本研究は,原子系における時間反転対称性の自発的破壊機構について紹介する。
- 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 present a theoretical study of the interaction between an atom
characterized by a degenerate ground state and a reciprocal environment, such
as a semiconductor nanoparticle, without the presence of external bias. Our
analysis reveals that the combined influence of the electron's intrinsic spin
magnetic moment on the environment and the chiral atomic dipolar transitions
may lead to either the spontaneous breaking of time-reversal symmetry or the
emergence of time-crystal-like states with remarkably long relaxation times.
The different behavior is ruled by the handedness of the precession motion of
the atom's spin vector, which is induced by virtual chiral-dipolar transitions.
Specifically, when the relative orientation of the precession angular velocity
and the electron spin vector is as in a spinning top, the system manifests
time-crystal-like states. Conversely, with the opposite relative orientation,
the system experiences spontaneous symmetry breaking of time-reversal symmetry.
Our findings introduce a novel mechanism for the spontaneous breaking of
time-reversal symmetry in atomic systems, and unveil an exciting opportunity to
engineer a nonreciprocal response at the nanoscale, exclusively driven by the
quantum vacuum fluctuations.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 半導体ナノ粒子などの相互環境と縮退した基底状態に特徴付けられる原子との相互作用を, 外部バイアスを伴わずに理論的に検討する。
解析の結果、電子の固有スピン磁気モーメントとキラル原子双極子遷移が環境に与える影響は、時間-逆対称性の自発的な崩壊や、非常に長い緩和時間を持つ時間-結晶状態の出現につながる可能性が示唆された。
異なる振る舞いは、仮想カイラル-双極子遷移によって引き起こされる原子のスピンベクトルの沈降運動のハンドネスによって制御される。
具体的には、前接角速度と電子スピンベクトルの相対方向がスピントップと同じであれば、系は時間結晶のような状態を示す。
逆に、反対の相対方向では、システムは時間反転対称性の自発的対称性の破れを経験する。
本研究は,原子系の時間-逆対称性を自発的に破壊する機構を新たに導入し,量子真空揺らぎによってのみ駆動されるナノスケールでの非相互応答を創り出すエキサイティングな機会を明らかにした。
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