論文の概要: Phase transition, phase separation and mode softening of a two-component Bose-Einstein condensate in an optical cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.07772v1
• Date: Mon, 12 Jan 2026 17:51:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-13 19:08:01.709923
• Title: Phase transition, phase separation and mode softening of a two-component Bose-Einstein condensate in an optical cavity
• Title（参考訳）: 2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の光共振器における相転移, 相分離およびモード軟化
• Authors: Jia-Ying Lin, Wei Qin, Renyuan Liao,
• Abstract要約: 2成分のボース・アインシュタイン凝縮体における超ラジカル相転移と異なる原子デチューニングについて検討する。 摂動理論と数値シミュレーションを組み合わせることで、相転移が赤みを帯びた成分によって支配されることを示す。 ボゴリボフ励起スペクトルは、ロトン型モードの軟化を明らかにし、相転移が超流動-格子-超固体転移にも対応することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.51559742481601
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the superradiant phase transition in a two-component Bose-Einstein condensate with distinct atomic detunings, confined in an optical cavity and driven by a transverse pump laser. By combining perturbation theory and numerical simulations, we demonstrate that the phase transition is dominated by the red-detuned component, resulting in a phase diagram completely different from that of a single-component case under blue-detuned condition. The system exhibits spontaneous phase separation between the two components, manifested as alternating stripe patterns in the normal phase and distinct Bragg gratings in the superradiant phase. Furthermore, the Bogoliubov excitation spectrum reveals roton-type mode softening, indicating that the phase transition also corresponds to the superfluid-to-lattice supersolid transition. Our findings provide insights into the interplay between atomic detunings and collective quantum many-body phenomena, offering potential applications in quantum simulation and optical switching technologies.
• Abstract（参考訳）: 2成分のボース・アインシュタイン凝縮体における超ラジカル相転移を光学キャビティに閉じ込め、逆ポンプレーザーで駆動する原子デチューニングで調べる。 摂動理論と数値シミュレーションを組み合わせることで、位相遷移が赤みがかった成分に支配されていることが示され、その結果、青みがかった条件下での単一成分の場合とは全く異なる位相図が得られる。 この系は2つの成分間の自発的な相分離を示し、これは通常相の縞模様と超ラジカル相のブラッグ格子とを交互に交互に表す。 さらに、ボゴリボフ励起スペクトルは、ロトン型モード軟化を示し、相転移が超流動-格子-超固体遷移にも対応することを示す。 本研究は、量子シミュレーションや光スイッチング技術に応用可能な、原子デチューニングと集合量子多体現象の相互作用に関する知見を提供する。

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