論文の概要: Fermi-pressure-assisted cavity superradiance in a mesoscopic Fermi gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.08691v1
• Date: Mon, 09 Mar 2026 17:54:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-10 15:13:16.693651
• Title: Fermi-pressure-assisted cavity superradiance in a mesoscopic Fermi gas
• Title（参考訳）: メソスコピックフェルミガス中におけるフェルミ加圧空洞超放射
• Authors: Francesca Orsi, Ekaterina Fedotova, Rohit Prasad Bhatt, Mae Eichenberger, Léa Dubois, Jean-Philippe Brantut,
• Abstract要約: メソスコピックフェルミガスの超ラジカル相転移を広範囲にわたって検討した。 超放射能閾値の非単調な変動を密度関数として観測する。 我々は,2つのスピン成分に対して光誘起力が対向する状態において,メソスコピックシステムの動作を実証する。
• 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 the superradiant phase transition of a mesoscopic Fermi gas comprising between a few tens and a few thousand $^6$Li atoms in a high-finesse cavity across a wide range of densities. We observe a non-monotonic variation of the superradiant threshold as a function of density, with a minimum reached when the Fermi and recoil wavevectors are comparable. The minimum corresponds to a crossover between Fermi pressure-assisted ordering and Pauli blocking of photon scattering, in good agreement with theory. This interpretation is confirmed by a study of the atom-number dependence of the ordering threshold and photon number scaling. Lastly, we demonstrate the operation of our mesoscopic system in a regime where light-induced forces are opposite for the two spin components, leading to an ordered phase with a spin-density-wave character. Our system opens the perspective of studying few-fermion systems with strong and coherent light-matter coupling.
• Abstract（参考訳）: 我々は, 数十から数千ドル^6$Li原子からなるメソスコピック・フェルミガスの高密度キャビティにおける超ラジカル相転移について検討した。 超ラジアントしきい値の非単調な変動を密度関数として観測し、フェルミとリコイルウェーブベクターが同値であるときに最小到達する。 最小限はフェルミ圧力支援秩序と光子散乱のパウリブロッキングの交叉に対応する。 この解釈は、オーダリングしきい値と光子数スケーリングの原子数依存性の研究によって確認される。 最後に,2つのスピン成分に対して光誘起力が対向する状態下でのメソスコピックシステムの動作を実演し,スピン密度波特性を持つ秩序相へと導いた。 本システムでは, 強度とコヒーレントな光・物質結合を有する少数フェルミオン系の研究の視点を開放する。

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