論文の概要: Self-organized cavity bosons beyond the adiabatic elimination approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10502v2
• Date: Sun, 06 Apr 2025 19:01:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-08 17:32:58.608889
• Title: Self-organized cavity bosons beyond the adiabatic elimination approximation
• Title（参考訳）: Adiabatic elimination approximationを超える自己組織化空洞ボソン
• Authors: Giuliano Orso, Jakub Zakrzewski, Piotr Deuar,
• Abstract要約: キャビティモードのダイナミクス,量子ゆらぎ,キャビティ-ボソン相関,および個別ランの自己組織化を考慮する。 大規模システムでは, 非常に長い時間, 超流動な準長範囲秩序でメタスタビリティを観測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The long-time behavior of weakly interacting bosons moving in a two-dimensional optical lattice and coupled to a lossy cavity is investigated numerically via the truncated Wigner method, which allows us to take into full account the dynamics of the cavity mode, quantum fluctuations, cavity-boson correlations, and self-organization of individual runs. We first compare our results for small systems with quasi-exact calculations based on quantum trajectories, finding a remarkably good agreement for experimentally relevant boson fillings that improves further with system size. For large systems, we observe metastability at very long times and superfluid quasi-long range order, in sharp contrast with the true long range order found in the ground state of the approximate Bose-Hubbard model with extended interactions, obtained by adiabatically eliminating the cavity field. As the strength of the light-matter coupling increases, the system first becomes supersolid at the Dicke superradiant transition and then turns into a charge-density wave via the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless mechanism. The two phase transitions are characterized via an accurate finite-size scaling analysis.
• Abstract（参考訳）: 2次元光学格子内を移動し、損失キャビティに結合した弱い相互作用するボソンの長時間挙動を、タンニン化ウィグナー法を用いて数値解析し、キャビティモードのダイナミクス、量子ゆらぎ、キャビティ-ボソン相関、個別ランの自己組織化を十分に考慮した。 まず, 量子軌道に基づく準エクサクサクサクティヴな計算結果と比較し, システムサイズを更に向上させる実験的なボソン充填について, 極めて良好な一致を見出した。 大規模システムでは, キャビティ場を断熱的に除去したBose-Hubbardモデルの基底状態に現れる真の長距離秩序とは対照的に, 非常に長い時間で準長範囲秩序と準長範囲秩序を観察する。 光物質結合の強さが増大するにつれて、系はディック超ラジアント遷移において超固体となり、その後ベレジンスキー-コステリッツ-Thouless機構を介して電荷密度波となる。 2つの相転移は、正確な有限サイズのスケーリング解析によって特徴づけられる。

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