論文の概要: Observation of many-body coherence in quasi-one-dimensional attractive Bose gases
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.13597v1
- Date: Mon, 16 Jun 2025 15:23:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-17 17:28:48.79793
- Title: Observation of many-body coherence in quasi-one-dimensional attractive Bose gases
- Title（参考訳）: 準1次元魅力的なボース気体中の多体コヒーレンスの観察
- Authors: Hikaru Tamura, Sambit Banerjee, Rongjie Li, Panayotis Kevrekidis, Simeon I. Mistakidis, Chen-Lung Hung,
- Abstract要約: マクロコヒーレンス(Macroscopic coherence)は、集合的な振る舞いを示す量子多体系の重要な特徴である。
ここでは, 退化擬似一次元(1D)ボースガスの1次および2次コヒーレンスを, 反発性から変調不安定な相互作用系に焼成した実験的検討を行った。
その結果, 非線形物理学における雑音増幅密度変調と分散衝撃波との相互作用から位相コヒーレント密度波の進化が明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.023140069605251
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Macroscopic coherence is an important feature of quantum many-body systems exhibiting collective behaviors, with examples ranging from atomic Bose-Einstein condensates, and quantum liquids to superconductors. Probing many-body coherence in a dynamically unstable regime, however, presents an intriguing and outstanding challenge in out-of-equilibrium quantum many-body physics. Here, we experimentally study the first- and second-order coherence of degenerate quasi-one-dimensional (1D) Bose gases quenched from repulsive to modulationally unstable attractive interaction regimes. The resulting dynamics, monitored by in-situ density and matter-wave interference imaging, reveals phase-coherent density wave evolutions arising from the interplay between noise-amplified density modulations and dispersive shock waves of broad interest within nonlinear physics. At longer times, the gases become phase-scrambled, exhibiting a finite correlation length. Interestingly, following an interaction quench back to the repulsive regime, we observe that quasi-long-range coherence can be spontaneously re-established. This captivating rephasing dynamics can be attributed to the nucleation and annihilation of density defects in the quasi-1D geometry. These results shed light on out-of-equilibrium phase coherence in quantum many-body systems in a regime where beyond mean-field effects may arise and theoretical approaches have not been well-established.
- Abstract（参考訳）: マクロスコピック・コヒーレンス(Macroscopic coherence)は、原子ボース=アインシュタイン凝縮体や量子液体から超伝導体に至るまで、集合的な挙動を示す量子多体系の重要な特徴である。
しかし、動的に不安定な状態における多体コヒーレンスを求めることは、非平衡量子多体物理学における興味深い挑戦である。
ここでは, 退化擬似一次元(1D)ボースガスの1次および2次コヒーレンスを, 反発性から変調性に不安定な相互作用系に焼成する実験を行った。
その結果, ノイズ増幅密度変調と非線形物理学における広い関心を持つ分散衝撃波との相互作用から生じる位相コヒーレント密度波の進展が観測された。
長い時間で、ガスは位相スクランブルされ、相関長が有限となる。
興味深いことに、相互作用のクエンチを反発状態に戻すと、準長距離コヒーレンスが自然に再確立できることが観察される。
この接頭辞力学は、準1次元幾何学における密度欠陥の核化と消滅に起因する。
これらの結果は、平均場効果を超え、理論的なアプローチが十分に確立されていない状態にある量子多体系の平衡外相コヒーレンスに光を当てた。
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