論文の概要: Dimensional Crossover in a Quantum Gas of Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10485v2
- Date: Tue, 16 Jan 2024 14:32:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 09:21:39.393279
- Title: Dimensional Crossover in a Quantum Gas of Light
- Title（参考訳）: 光の量子ガス中の次元交叉
- Authors: Kirankumar Karkihalli Umesh, Julian Schulz, Julian Schmitt, Martin
Weitz, Georg von Freymann, Frank Vewinger
- Abstract要約: ボゾン気体では、1次元のボース=アインシュタイン凝縮(BEC)は2次元よりも強い閉じ込めを必要とする。
1次元から2次元の交叉に沿ってBEC中における調和に閉じ込められた光子ガスの特性を実験的に検討した。
- 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 dimensionality of a system profoundly influences its physical behaviour,
leading to the emergence of different states of matter in many-body quantum
systems. In lower dimensions, fluctuations increase and lead to the suppression
of long-range order. For example, in bosonic gases, Bose-Einstein condensation
(BEC) in one dimension requires stronger confinement than in two dimensions. We
experimentally study the properties of a harmonically trapped photon gas
undergoing Bose-Einstein condensation along the dimensional crossover from one
to two dimensions. The photons are trapped in a dye microcavity where polymer
nanostructures provide the trapping potential for the photon gas. By varying
the aspect ratio of the harmonic trap, we tune from an isotropic
two-dimensional confinement to an anisotropic, highly elongated one-dimensional
trapping potential. Along this transition we determine the caloric properties
of the photon gas and find a softening of the second-order Bose-Einstein
condensation phase transition observed in two dimensions to a crossover
behaviour in one dimension.
- Abstract（参考訳）: 系の次元性はその物理的挙動に大きく影響を与え、多体量子系における物質の異なる状態が出現する。
低次元では、揺らぎが増加し、長距離秩序の抑制につながる。
例えば、ボゾン気体では、1次元のボース=アインシュタイン凝縮(BEC)は2次元よりも強い閉じ込めを必要とする。
ボース・アインシュタイン凝縮を受ける光子気体の1次元から2次元の交叉特性を実験的に検討した。
光子は、高分子ナノ構造が光子ガスのトラップ電位を与える染料微小キャビティに閉じ込められる。
調和トラップのアスペクト比を変化させることで、等方性2次元閉じ込めから、異方性、高度に細長い1次元トラップ電位までチューニングする。
この遷移に沿って、我々は光子ガスの温度特性を決定し、2次元で観測された2次ボース・アインシュタイン凝縮相転移の軟化を1次元のクロスオーバー挙動に導く。
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