論文の概要: Dissipative phase transition and metrology in collectively pumped superradiance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.12243v1
- Date: Thu, 22 Aug 2024 09:20:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-23 14:33:24.963350
- Title: Dissipative phase transition and metrology in collectively pumped superradiance
- Title（参考訳）: 集合励起超放射光における散逸相転移とメトロジー
- Authors: Yoav Shimshi, Ephraim Shahmoon,
- Abstract要約: 本研究では,励起の集合的崩壊と集合的励起という2つの競合する集合過程を示す多原子系について検討する。
臨界点付近のポンプを走査することで,システムパラメータを測定するための気象プロトコルを考案する。
我々の理論解析は数値的に検証され、無限のスキャンタイムの断熱的な状態を越えている。
- 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 a many-atom system exhibiting two competing collective processes: collective decay and collective pumping of excitations, relevant e.g. in cavity QED platforms. We find that the steady state exhibits a sharp transition as a function of the pumping strength, between fully depopulated and fully populated states. We devise a metrological protocol for measuring system parameters by scanning the pumping around the critical point, finding that the sensitivity scales as 1/N , thus beating the standard quantum limit thanks to the buildup of correlations. Crucially, our theoretical analysis, verified numerically, goes beyond the adiabatic regime of an infinite scan time: we study non-equilibrium relaxation dynamics around the transition and their effect on the sensitivity, revealing that the favorable 1/N scaling survives well beyond adiabaticity. Apart from its direct impact on metrology with superradiant atomic systems, our general analysis provides new perspectives for studying the metrological utility of dissipative phase transitions in realistic finite-time protocols.
- Abstract（参考訳）: 我々は,共振器QEDプラットフォームにおいて,共振器の集合崩壊と共振器の集合励起,関連するegの2つの競合する集合過程を示す多原子系について検討した。
その結果, 定常状態は, 完全非人口状態と完全人口状態の間に, ポンプ強度の関数として急激な遷移を示すことがわかった。
臨界点付近のポンピングを走査し,その感度が1/Nとスケールし,相関関係の蓄積により標準量子限界を上回り,システムパラメータを測定するためのメロジカルプロトコルを考案した。
重要なことに、我々の理論的分析は無限のスキャンタイムの断熱的な状態を超えており、遷移とその感度に対する非平衡緩和ダイナミクスを研究し、好ましい1/Nのスケーリングが断熱性を超えて生き残ることを示した。
超放射能原子系によるメトロジーへの直接的な影響とは別に、我々の一般分析は、現実的な有限時間プロトコルにおける散逸相転移のメトロジー的有用性を研究するための新しい視点を提供する。
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