論文の概要: Dynamics of spin-momentum entanglement from superradiant phase
transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.03827v1
- Date: Wed, 6 Dec 2023 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-08 17:16:44.512991
- Title: Dynamics of spin-momentum entanglement from superradiant phase
transitions
- Title(参考訳): 超ラジカル相転移からのスピン-モーメントエンタングルメントのダイナミクス
- Authors: Oksana Chelpanova, Kushal Seetharam, Rodrigo Rosa-Medina, Nicola
Reiter, Fabian Finger, Tobias Donner, and Jamir Marino
- Abstract要約: 原型多体キャビティQED実験を拡張し、キャビティ内の原子の運動量とスピン状態の組み合わせに光学的に対処する。
我々の研究は、多体共振器 QED で発生する様々な非平衡相転移を、多レベル原子記述を持つ系における量子相関の蓄積に繋ぐ方法である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Exploring operational regimes of many-body cavity QED with multi-level atoms
remains an exciting research frontier for their enhanced storage capabilities
of intra-level quantum correlations. In this work, we propose an extension of a
prototypical many-body cavity QED experiment from a two to a four-level
description by optically addressing a combination of momentum and spin states
of the ultracold atoms in the cavity. The resulting model comprises a pair of
Dicke Hamiltonians constructed from pseudo-spin operators, effectively
capturing two intertwined superradiant phase transitions. The phase diagram
reveals regions featuring weak and strong entangled states of spin and momentum
atomic degrees of freedom. These states exhibit different dynamical responses,
ranging from slow to fast relaxation, with the added option of persistent
entanglement temporal oscillations. We discuss the role of cavity losses in
steering the system dynamics into such entangled states and propose a readout
scheme that leverages different light polarizations within the cavity. Our work
paves the way to connect the rich variety of non-equilibrium phase transitions
that occur in many-body cavity QED to the buildup of quantum correlations in
systems with multi-level atom descriptions.
- Abstract(参考訳): マルチレベル原子を用いた多体キャビティqedの運用機構の探求は、量子相関の量子保存能力の向上のためのエキサイティングな研究フロンティアである。
本研究では,空洞内の超低温原子の運動量とスピン状態の組み合わせを光学的に取り扱うことにより,多体キャビティqed実験を2段階から4段階に拡張することを提案する。
その結果得られたモデルは、疑似スピン作用素から構築されたディッケハミルトニアン対で構成され、2つの中間超ラジアント相転移を効果的に捕捉する。
位相図は、スピンと運動量原子の自由度が弱く強い絡み合った状態を示す領域を示す。
これらの状態は、緩やかな緩和から速い緩和まで様々な動的反応を示し、持続的絡み合い時間振動のオプションが追加されている。
キャビティ内の異なる光偏光を利用した再生方式を提案し,システムダイナミクスの制御におけるキャビティ損失の役割について考察する。
我々の研究は、多体共振器 QED で発生する様々な非平衡相転移を多レベル原子記述を持つ系における量子相関の蓄積に繋ぐ方法である。
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