論文の概要: Nonequilibrium Universality of Rydberg-Excitation Spreading on a Dynamic Network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14757v1
- Date: Thu, 20 Feb 2025 17:31:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-21 14:24:50.778646
- Title: Nonequilibrium Universality of Rydberg-Excitation Spreading on a Dynamic Network
- Title（参考訳）: 動的ネットワーク上でのRydberg-Excitation Spreadingの非平衡普遍性
- Authors: Simon Ohler, Daniel Brady, Patrick Mischke, Jana Bender, Herwig Ott, Thomas Niederprüm, Winfried Ripken, Johannes S. Otterbach, Michael Fleischhauer,
- Abstract要約: ライドバーグ励起拡散の吸収状態相転移(ASPT)は、移動原子のレーザー駆動ガスで起こる。
ガス中のランダムな原子の位置によって設定された不規則なグラフ上で発生し、温度によってその特性が静的から動的に変化する。
発散強度の関数としての損失による普遍性クラスの変更の可能性について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Understanding the universal properties of non-equilibrium phase transitions of spreading processes is a challenging problem. This applies in particular to irregular and dynamically varying networks. We here investigate an experimentally accessible model system for such processes, namely the absorbing-state phase transition (ASPT) of Rydberg-excitation spreading, known as Rydberg facilitation, in a laser-driven gas of mobile atoms. It occurs on an irregular graph, set by the random atom positions in the gas and, depending on temperature, changes its character from static to dynamic. By studying the behavior of the order parameter in [Phys. Rev. Lett. 133, 173401 (2024)] we showed numerical evidence for a crossover from directed percolation (DP) universality through various phases of anomalous directed percolation (ADP) to mean-field (MF) behavior when the temperature of the gas is increased. As the behavior of the order parameter is not sufficient to uniquely determine the universality class, we here analyze the distribution of avalanches - characteristic of non-equilibrium critical behavior - to fully characterize the ASPT. Performing extended numerical calculations and experiments on a cold $^{87}$Rb atom gas we confirm our earlier numerical findings and our phenomenological model that maps the dynamic network to a static one with power-law tails of the distribution of excitation distances. Furthermore we discuss the influence of dissipation, present in the experiment and a necessary ingredient for the self-organization of the system to the critical point. In particular we study the potential modification of the universality class by losses as a function of dissipation strength.
- Abstract（参考訳）: 拡散過程の非平衡相転移の普遍的性質を理解することは難しい問題である。
これは特に不規則かつ動的に変化するネットワークに適用される。
本稿では,Rydberg-Excitation spread(Rydbergファシリテーション)の吸収状態相転移(ASPT)を移動原子のレーザー駆動ガス中で実験的に利用可能なモデルシステムについて検討する。
ガス中のランダムな原子の位置によって設定された不規則なグラフ上で発生し、温度によってその特性が静的から動的に変化する。
我々は,[Phys. Lett. 133, 173401 (2024)]における順序パラメータの挙動を調べたところ, 気体の温度が上昇すると, 異常な方向パーコレーション (ADP) の様々な位相から平均場 (MF) の挙動へのクロスオーバーの数値的な証拠を示した。
順序パラメータの振舞いは普遍性クラスを一意に決定するには不十分であるため、非平衡臨界挙動の特徴である雪崩の分布を分析してASPTを完全に特徴づける。
低温の$87}$Rb原子ガスに関する拡張数値計算と実験を行い、我々の初期の数値解析結果と、動的ネットワークを励起距離の分布のパワー則の尾を持つ静的なものにマッピングする現象論的モデルを確認した。
さらに, 散逸の影響, 実験中に存在すること, システムの臨界点への自己組織化に必要な成分についても検討する。
特に, 発散強度の関数としての損失による普遍性クラスの変更の可能性について検討する。
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