論文の概要: Emergence of a quasi-ergodic steady state in a dissipative Tavis-Cummings array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12779v2
• Date: Wed, 06 Nov 2024 17:17:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-07 19:20:19.903752
• Title: Emergence of a quasi-ergodic steady state in a dissipative Tavis-Cummings array
• Title（参考訳）: 散逸性Tavis-Cummingsアレイにおける準エルゴディック定常状態の発生
• Authors: Debabrata Mondal, K. Sengupta, Subhasis Sinha,
• Abstract要約: エルゴディックな行動を示す散逸環境における準定常状態の出現を示す。 位相空間力学は、散逸の存在下で魅力的なエルゴード的挙動を示す。 本研究は,本実験における本研究の意義について考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In an atom-photon interacting system described by Tavis Cummings Hubbard (TCH) model, we demonstrate the emergence of a quasi-steady state in a dissipative environment that exhibits intriguing ergodic behavior. The TCH model undergoes a dissipative transition from normal to superradiant phase hosting a gapped Higgs and gapless Goldstone modes. However, in a large region of the phase diagram, the instability of the Goldstone mode leads to the disappearance of the stable superradiant phase. In this regime, the decorrelator dynamics reveals light cone spreading of the perturbations and positive Lyapunov exponent, indicating enhanced fluctuations. Remarkably, a quasi-steady state emerges under quench dynamics in this unstable regime; in this state, a class of collective quantities such as site averaged photon number and atomic excitations approach a steady value, in spite of large temporal fluctuations in corresponding microscopic variables. This quasi-steady state describes an incoherent fluid of photons with significant phase fluctuation. The phase space dynamics reveals a fascinating ergodic behavior in presence of dissipation, leading to the characterization of the dynamical variables into two distinct classes. The first class includes site-averaged photon numbers and atomic excitations; these exhibit a stationary distribution regardless of the initial condition indicating ergodic behavior. The second class of variables, particularly those related to phase in contrast, retain information about the initial conditions, resulting in a violation of ergodicity for finite size system. Additionally, the dynamical variables of the ergodic class exhibit fascinating collective scarring phenomenon as the peak of their distribution is attracted towards the unstable steady state, analogous to the single particle quantum scar. We discuss the relevance of our findings in the current experiments.
• Abstract（参考訳）: タビス・カミングス・ハバード (TCH) モデルにより記述された原子-光子相互作用系において, 誘因的エルゴード的挙動を示す散逸環境における準定常状態の出現を実証する。 TCHモデルは、ギャップ付きヒッグスとギャップレスゴールドストーンモードをホストする通常から超ラジカル相への散逸遷移を行う。 しかし、位相図の広い領域では、ゴールドストーンモードの不安定性は安定な超ラジカル相の消失につながる。 この状態において、デコレレータのダイナミクスは摂動と正のリャプノフ指数の光円錐の広がりを明らかにし、ゆらぎの増大を示す。 この状態において、サイト平均光子数や原子励起といった集合量のクラスは、対応する微視的変数の時間的変動が大きいにもかかわらず、安定した値に近づく。 この準定常状態は、大きな位相ゆらぎを持つ光子の非コヒーレント流体を記述する。 位相空間のダイナミクスは、散逸の存在下で魅力的なエルゴード的挙動を示し、動的変数を2つの異なるクラスに特徴づける。 第1級には、サイト平均光子数と原子励起が含まれており、エルゴードの挙動を示す初期条件にかかわらず定常分布を示す。 第2の変数クラス、特に位相に関する変数は初期条件に関する情報を保持し、有限サイズシステムに対するエルゴード性に違反する。 さらに、エルゴード類の動的変数は、その分布のピークが不安定な定常状態に惹かれ、単一の粒子量子的傷に類似しているため、魅力的な集団的傷跡を示す。 本研究は,本実験における本研究の意義について考察する。

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