論文の概要: Dynamical Photon Condensation into Wannier-Stark States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18647v1
• Date: Mon, 29 Apr 2024 12:28:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-30 13:47:51.964077
• Title: Dynamical Photon Condensation into Wannier-Stark States
• Title（参考訳）: ワニエスターク状態への動的光子凝縮
• Authors: Arkadiusz Kosior, Karol Gietka, Farokh Mivehvar, Helmut Ritsch,
• Abstract要約: 本研究では, 直線列の駆動散逸結合キャビティからなるフォトニック格子系について検討する。 弱いオンサイト相互作用下では、主にボースコンデンスを選択された単一粒子ワニエ・スターク状態にする。 光子-光子相互作用の強度が増加するにつれて、周期的ブロッホ型振動によって驚くほど特徴付けられる非定常状態が出現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Strongly coupled light-matter systems can exhibit nonequilibrium collective phenomena due to loss and gain processes on the one hand and effective photon-photon interactions on the other hand. Here we study a photonic lattice system composed of a linear array of driven-dissipative coupled cavities (or cavity modes) with linearly increasing resonance frequencies across the lattice. The model amounts to a driven-dissipative Bose-Hubbard model in a tilted potential without the particle-conservation constraint. We predict a diverse range of stationary and non-stationary states resulted from the interplay of the tilt, tunneling, on-site interactions, and the loss and gain processes. Our key finding is that, under weak on-site interactions, photons mostly Bose condense into a selected, single-particle Wannier-Stark state, instead of exhibiting expected Bloch oscillations. As the strength of the photon-photon interactions increase, a non-stationary regime emerges which is marked surprisingly by periodic Bloch-type oscillations. These intriguing, nontrivial effects are a direct consequence of the driven-dissipative nature of the system.
• Abstract（参考訳）: 強い結合性を持つ光マター系は、一方の光子-光子相互作用と他方の光子-光子相互作用による損失と利得による非平衡な集合現象を示すことができる。 本稿では, 格子間の共振周波数を線形に増加させた, 駆動散逸結合キャビティ(キャビティモード)の線形配列からなるフォトニック格子系について検討する。 このモデルは、粒子保存制約を伴わない傾きポテンシャルにおける、駆動散逸性Bose-Hubbardモデルに相当する。 傾斜・トンネル・オンサイト相互作用・損失・利得過程の相互作用から生じる定常状態および非定常状態の多様さを予測した。 我々の重要な発見は、弱いオンサイト相互作用の下では、光子はブロッホ振動を期待せずに、主にボースコンデンスを選択された単一粒子のワニエ・スターク状態にすることである。 光子-光子相互作用の強度が増加するにつれて、周期的ブロッホ型振動によって驚くほど特徴付けられる非定常状態が出現する。 これらの興味深い非自明な効果は、システムの駆動散逸性の直接的な結果である。

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