論文の概要: Microwave control of collective quantum jump statistics of a dissipative Rydberg gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04815v1
• Date: Wed, 7 Feb 2024 13:06:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-08 15:27:19.596673
• Title: Microwave control of collective quantum jump statistics of a dissipative Rydberg gas
• Title（参考訳）: 散逸性ライドバーグガスの集団量子ジャンプ統計のマイクロ波制御
• Authors: Zong-Kai Liu, Kong-Hao Sun, Albert Cabot, Federico Carollo, Jun Zhang, Zheng-Yuan Zhang, Li-Hua Zhang, Bang Liu, Tian-Yu Han, Qing Li, Yu Ma, Han-Chao Chen, Igor Lesanovsky, Dong-Sheng Ding, Bao-Sen Shi
• Abstract要約: 相転移近傍の量子多体系は、外部に印加された摂動に集合的に応答する。 我々はこの現象を、双安定状態に調整されたレーザー駆動の消散性ライドバーグガスで探索する。 本研究は, 微調整や超低温を必要とせず, 散逸性量子多体系の集合統計特性を制御できることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.677576227304854
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum many-body systems near phase transitions respond collectively to externally applied perturbations. We explore this phenomenon in a laser-driven dissipative Rydberg gas that is tuned to a bistable regime. Here two metastable phases coexist, which feature a low and high density of Rydberg atoms, respectively. The ensuing collective dynamics, which we monitor in situ, is characterized by stochastic collective jumps between these two macroscopically distinct many-body phases. We show that the statistics of these jumps can be controlled using a dual-tone microwave field. In particular, we find that the distribution of jump times develops peaks corresponding to subharmonics of the relative microwave detuning. Our study demonstrates the control of collective statistical properties of dissipative quantum many-body systems without the necessity of fine-tuning or of ultra cold temperatures. Such robust phenomena may find technological applications in quantum sensing and metrology.
• Abstract（参考訳）: 相転移に近い量子多体系は、外部に適用される摂動に総じて反応する。 我々はこの現象を、双安定状態に調整されたレーザー駆動の消散性ライドバーグガスで探索する。 ここでは2つの準安定相が共存し、それぞれrydberg原子の密度が低く高い。 私たちがその場で観察する群動力学は、これら2つの巨視的に区別された多体相間の確率的集団ジャンプによって特徴づけられる。 これらのジャンプの統計はデュアルトーンマイクロ波場を用いて制御できることを示す。 特に,ジャンプ時間の分布は相対マイクロ波デチューニングのサブハーモニックスに対応するピークを生じさせる。 本研究では, 微調整や超低温を必要とせず, 散逸量子多体系の集合統計特性の制御を実証する。 このようなロバストな現象は、量子センシングと気象学の技術的応用を見出すことができる。

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