論文の概要: The fate of the Fermi surface coupled to a single-wave-vector cavity mode

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.11452v1
• Date: Fri, 16 May 2025 17:07:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-19 14:36:15.681798
• Title: The fate of the Fermi surface coupled to a single-wave-vector cavity mode
• Title（参考訳）: 単一波ベクトル空洞モードに結合したフェルミ面の運命
• Authors: Bernhard Frank, Michele Pini, Johannes Lang, Francesco Piazza,
• Abstract要約: 我々は,フェルミ流体長に匹敵する単一波長の超低温フェルミガス中の原子間の空間変調・無限範囲相互作用について検討した。 我々は、密度波(超ラジアント)不安定性が魅力的な側で支配的であるのに対して、反発相互作用には欠如していることを発見した。 そのような対称性を破る不安定性がなくても、フェルミ曲面は常に等方的形状から非自明に変形する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4999444543328293
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The electromagnetic field of standing-wave or ring cavities induces a spatially modulated, infinite-range interaction between atoms in an ultracold Fermi gas, with a single wavelength comparable to the Fermi length. This interaction has no analog in other systems of itinerant particles and has so far been studied only in the regime where it is attractive at zero distance. Here, we fully solve the problem of competing instabilities of the Fermi surface induced by single-wavelength interactions. We find that while the density-wave (superradiant) instability dominates on the attractive side, it is absent for repulsive interactions, where the competition is instead won by non-superradiant superfluid phases at low temperatures, with Fermion pairs forming at both vanishing and finite center-of-mass momentum. Moreover, even in the absence of such symmetry-breaking instabilities, we find the Fermi surface to be always nontrivially deformed from an isotropic shape. We estimate this full phenomenology to be within reach of dedicated state-of-the-art experimental setups.
• Abstract（参考訳）: 定常波やリングキャビティの電磁場は、超低温のフェルミ気体中の原子間の空間的に変調された無限範囲の相互作用を、フェルミ長に匹敵する単一波長で引き起こす。 この相互作用は、イテナント粒子の他の系には類似せず、これまでは0距離で魅力的な状態においてのみ研究されてきた。 ここでは、単一波長相互作用によって誘導されるフェルミ面の競合不安定性を完全に解決する。 密度波不安定性(スーパーラディアント不安定性)は魅力的な側で支配されるが、反動相互作用には欠如しており、そこでは非スーパーラディアン超流動相が低温で勝ち、フェルミオン対は消滅と有限中心質量運動量の両方で形成される。 さらに、そのような対称性を破る不安定性がなくても、フェルミ曲面は常に等方的形状から非自明に変形する。 我々は、この完全な現象学は、専門的な最先端の実験的な設定の範囲内であると見積もる。

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