論文の概要: Supersolid Rotation in an Annular Bose-Einstein Condensate coupled to a Ring Cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.16573v1
- Date: Fri, 17 Apr 2026 12:28:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 14:26:21.094013
- Title: Supersolid Rotation in an Annular Bose-Einstein Condensate coupled to a Ring Cavity
- Title（参考訳）: 環空洞に結合した環状ボース-アインシュタイン凝縮体の超固体回転
- Authors: Gunjan Yadav, Nilamoni Daloi, Pardeep Kumar, M. Bhattacharya, Tarak Nath Dey,
- Abstract要約: 進行波光モードをサポートする4ミラーリングキャビティに結合した環状に閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)について検討した。
巻線数$L_p$のBECと、2つの異なるBEC$L_p$のコヒーレント重ね合わせを持つ超固体パケットから始めると、超固体状態が得られる。
本研究は, 環空洞環状BECをキラル量子物質生成のための多目的プラットフォームとして確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9351726364879229
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We theoretically investigate an annularly confined Bose-Einstein Condensate (BEC) coupled to a four-mirror ring cavity supporting traveling-wave optical modes. Under symmetric driving by counter-propagating Laguerre-Gaussian beams carrying equal and opposite orbital angular momenta, the system realizes supersolid phases coexisting with persistent superfluid circulation. Specifically, we obtain a supersolid state if we start with a BEC of winding number $L_p$ as well as supersolid packets with coherent superpositions of two different BEC $L_p$ values. Under asymmetric pumping, realized with Laguerre-Gaussian beams of different orbital angular momenta, chiral symmetry is broken in the system, resulting in asymmetric cavity field amplitudes, directional density modulations, and tunable rotational dynamics of the resulting supersolid lattice. This leads to rotating supersolid density structures for a single winding-number state, and rotating wave packets for an initial superposition of rotational eigenstates. Finally, we probe the presence of Goldstone and Higgs modes which can be observed using minimally destructive measurements of the cavity output spectrum. Our mean-field theory reveals interference-driven rotation without physical stirring, and distinguishes our work from prior static cavity supersolids. Our results establish the ring cavity annular BEC as a versatile platform for generating chiral quantum matter, implementing rotation-sensing devices and generating atomtronic circuits with supersolids.
- Abstract（参考訳）: 我々は、環状に閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を、進行波光モードをサポートする4ミラーリングキャビティに結合して理論的に検討する。
等しい軌道角モータを持つラゲール・ガウスビームを逆伝播させることにより対称駆動の下で、システムは持続的な超流動循環と共存する超固体相を実現する。
具体的には、巻数$L_p$のBECと、2つの異なるBEC$L_p$のコヒーレント重ね合わせを持つ超固体パケットから始めると、超固体状態が得られる。
非対称ポンピングの下では、異なる軌道角モータのラゲール・ガウスビームで実現され、キラル対称性がシステム内で破られ、非対称な空洞場振幅、方向密度変調、そして結果として生じる超固体格子の可変回転ダイナミクスが生じる。
これにより、単一の巻数状態における超固体密度構造が回転し、回転固有状態の初期重ね合わせのための回転波パケットが形成される。
最後に, キャビティ出力スペクトルの最小破壊測定で観測できるゴールドストーンモードとヒッグスモードの存在を探索する。
我々の平均場理論は干渉駆動の回転を物理的にかき混ぜることなく明らかにし、我々の研究を以前の静的空洞超固体と区別する。
以上の結果から,環空洞環状BECをキラル量子物質の生成,回転センシング装置の実装,超固体を用いた原子回路の創出のための汎用プラットフォームとして確立した。
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