論文の概要: Dynamical phases of a BEC in a bad optical cavity at optomechanical resonance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02478v1
- Date: Mon, 5 Aug 2024 14:01:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-06 13:26:57.545642
- Title: Dynamical phases of a BEC in a bad optical cavity at optomechanical resonance
- Title（参考訳）: 光学共振器におけるBECの動的位相
- Authors: Gage W. Harmon, Giovanna Morigi, Simon B. Jäger,
- Abstract要約: 散逸性空洞モードと光学的に結合したボース・アインシュタイン凝縮体の動的相の出現について検討した。
我々は、自由度の空洞を除去する原子運動の効果的なモデルを得る。
このようなリミットサイクルソリューションは,アディバティックモデルのメタスタブルな構成であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the emergence of dynamical phases of a Bose-Einstein condensate that is optomechanically coupled to a dissipative cavity mode and transversally driven by a laser. We focus on the regime close to the optomechanical resonance, where the atoms' refractive index shifts the cavity into resonance, assuming fast cavity relaxation. We derive an effective model for the atomic motion, where the cavity degrees of freedom are eliminated using perturbation theory in the atom-cavity coupling and benchmark its predictions using numerical simulations based on the full model. Away from the optomechanical resonance, perturbation theory in the lowest order (adiabatic elimination) reliably describes the dynamics and predicts chaotic phases with unstable oscillations. Interestingly, the dynamics close to the optomechanical resonance are qualitatively captured only by including the corrections to next order (non-adiabatic corrections). In this regime we find limit cycle phases that describe stable oscillations of the density with a well defined frequency. We further show that such limit cycle solutions are metastable configurations of the adiabatic model. Our work sheds light on the mechanisms that are required to observe dynamical phases and predict their existence in atom-cavity systems where a substantial timescale separation is present.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 発散キャビティモードに光学的に結合し, レーザによって横方向に駆動されるボース・アインシュタイン凝縮体の動的相の出現について検討した。
我々は、原子の屈折率が空洞を共鳴にシフトし、高速な空洞緩和を仮定する、光学共鳴に近い状態に焦点をあてる。
本研究では,原子-空洞結合における摂動理論を用いて自由度を除去し,全モデルに基づく数値シミュレーションを用いてその予測をベンチマークする原子運動の有効なモデルを提案する。
光力学的共鳴とは違い、低次の摂動理論(断熱除去)は力学を確実に記述し、不安定な振動を伴うカオス相を予測する。
興味深いことに、オプトメカニカル共鳴に近いダイナミクスは、次の次への補正(非断熱補正)を含めることによってのみ定性的に捕獲される。
この状態において、明確に定義された周波数で密度の安定な振動を記述する極限周期位相を求める。
さらに,そのような極限サイクル解がアディバティックモデルのメタスタブルな構成であることを示す。
我々の研究は、動的相を観察し、相当な時間スケールの分離が存在する原子空洞系におけるそれらの存在を予測するために必要なメカニズムに光を当てている。
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