論文の概要: Rotational Superradiance in a Time-Reversal Symmetry-Broken Quantum Gas inside an Optical Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10131v1
• Date: Mon, 15 Apr 2024 20:41:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-17 18:51:25.409422
• Title: Rotational Superradiance in a Time-Reversal Symmetry-Broken Quantum Gas inside an Optical Cavity
• Title（参考訳）: 光キャビティ内における時間反転対称性-Broken量子ガス中の回転超放射
• Authors: Natalia Masalaeva, Farokh Mivehvar,
• Abstract要約: 超流動およびボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)における量子化された渦は、破壊時間反転対称性(TRS)に対する非自明な反応に由来する 逆駆動型BECにおける回転または外部合成磁場によるTRSの破壊は、この系におけるDicke-superradianceおよび自己秩序現象を劇的に改善することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Appearance of quantized vortices in a superfluid and a Bose-Einstein condensate (BEC) stems from their nontrivial response to broken time-reversal symmetry (TRS). Here we show that breaking of the TRS by, for example, rotation or an external synthetic magnetic field in a transversely-driven BEC coupled to a single mode of an optical cavity modifies drastically Dicke-superradiance and self-ordering phenomena in this system. In particular, photon scattering from the pump laser into the cavity is amplified by the rotational motion of the BEC, leading to so-called 'rotational superradiance' - in a loose analogy to black-hole physics - with distinct critical scaling properties. Another notable finding is that cavity photons mediate long-range, periodic attractive interactions among the vortices, which compete with pair-wise logarithmic repulsive vortex interactions and deform the Abrikosov triangular vortex lattice favoring a stripe-like pattern. Remarkably, the rotation of the BEC and topological properties of the vortex lattice can be monitored nondestructively through the cavity output field.
• Abstract（参考訳）: 超流動体とボース=アインシュタイン凝縮体(BEC)における量子化された渦の出現は、破壊時間反転対称性(TRS)に対する非自明な反応に起因する。 ここでは,光共振器の単一モードに結合した横駆動型BECにおける回転あるいは外部合成磁場によるTRSの破壊が,この系におけるDicke超放射能および自己秩序現象を劇的に変化させることを示す。 特に、ポンプレーザーからキャビティへの光子散乱は、BECの回転運動によって増幅され、異なる臨界スケーリング特性を持ついわゆる「回転超放射」となる。 もう一つの注目すべき発見は、空洞光子が渦の長い周期的な相互作用を媒介し、対対数対数の反動渦相互作用と競合し、縞状のパターンを好むアブリコソフ三角渦格子を変形させることである。 顕著なことに、BECの回転と渦格子の位相特性は、空洞出力場を通して非破壊的に監視できる。

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