論文の概要: Experimental observation of Higgs oscillations and their power-law decay across pairing regimes in a cavity QED quantum simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.14171v1
• Date: Fri, 09 Oct 2026 18:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 22:46:39.224533
• Title: Experimental observation of Higgs oscillations and their power-law decay across pairing regimes in a cavity QED quantum simulator
• Title（参考訳）: 共振器QED量子シミュレータにおけるヒッグス振動とそのペアリング系におけるパワー-ロー減衰の実験観察
• Abstract要約: Floquetドレッシングを併用した光学キャビティに結合した冷間非縮退型87$Rb原子を用いて,レジーム間のペアリングのダイナミクスを実現し,探索する。 その結果、相互作用量子系におけるペアリング特性と集合励起の直接プローブとして非平衡ダイナミクスが確立された。
• 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: Understanding how pairing correlations in superconductors evolve out of equilibrium is a central challenge in quantum many-body physics. In systems with $s$-wave pairing, the character of Cooper pairing evolves continuously from a BCS regime of weakly bound, overlapping pairs to a BEC regime of tightly bound molecules, each with distinct excitation spectra. Here we realize and probe pairing dynamics across these regimes using cold, non-degenerate $^{87}$Rb atoms coupled to an optical cavity with Floquet dressing. Our cavity-QED platform emulates fermionic superfluids through a mapping onto Anderson pseudospins, while optical and microwave control tunes the ratio of interactions to single-particle energies, providing a flexible approach complementary to ultracold Feshbach and ultrafast solid-state platforms. Following a quench, we observe persistent pairing and transient oscillations of the order parameter associated with a collective amplitude (Higgs) mode. We find that the decay of these oscillations sharply distinguishes weak- and strong-pairing regimes: in the weak-pairing regime, oscillations decay with a power-law exponent $|α|=0.65(8)$, whereas in the strong-pairing regime the decay is substantially faster, with $|α|>1$. The oscillation frequency is set by the minimum quasiparticle excitation energy, directly linking nonequilibrium dynamics to the underlying excitation spectrum. Our results establish nonequilibrium dynamics as a direct probe of pairing character and collective excitations in interacting quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 超伝導体におけるペアリング相関が平衡からどのように進化するかを理解することは、量子多体物理学における中心的な課題である。 $s$-waveペアリングを持つ系では、クーパーペアリングの性格は、弱い結合を持つBCS則から、それぞれ異なる励起スペクトルを持つ密結合された分子のBEC則へと連続的に進化する。 ここでは,Floquetドレッシングを併用した光学キャビティに結合した低温非縮退$^{87}$Rb原子を用いて,これらのレシエーション間のペアリングのダイナミクスを実現し,探索する。 我々のキャビティ-QEDプラットフォームはアンダーソン擬似スピンへのマッピングを通じてフェルミオン超流動をエミュレートする一方、光およびマイクロ波制御は単一粒子エネルギーとの相互作用の比率を調整し、超低温のフェシュバッハおよび超高速固体プラットフォームに相補的な柔軟なアプローチを提供する。 クエンチの後に、集合振幅(ヒッグス)モードに付随する順序パラメータの持続的なペアリングと過渡的振動を観察する。 これらの発振の減衰は弱対効果と強対効果を著しく区別し、弱対効果では、発振は強対効果の指数$|α|=0.65(8)$で崩壊するのに対し、強対効果では、崩壊はより速く、$|α|>1$である。 発振周波数は最小準粒子励起エネルギーによって設定され、非平衡力学と基底励起スペクトルを直接リンクする。 その結果、相互作用量子系におけるペアリング特性と集合励起の直接プローブとして非平衡ダイナミクスが確立された。

関連論文リスト

• Coherent spectroscopy of collective excitations in superfluid helium far from equilibrium [41.99844472131922]
  我々はフェムト秒パルス列の超高速コヒーレント制御を用いて、平衡から遠く離れた超流動ヘリウム中の励起の分光を行う。 時間分解光複屈折測定により、マコン対とピタエフスキープラトー励起の非平衡ダイナミクスを追跡する。 結果は、強い相互作用を持つ量子流体において、集合励起に関する以前にアクセス不能な情報を抽出する能力を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-18T04:17:55Z)
• Quantum simulation of the Dicke model in a two-dimensional ion crystal: chaos, quantum thermalization, and revivals [2.699606229706245]
  我々は、100個の閉じ込められたイオンからなる2次元結晶において、Dickeモデル(光-物質相互作用の基本的な記述)を実現する。 この結果は、非平衡光-マターダイナミクスのスケーラブルなアナログ量子シミュレータとして大きなイオン結晶を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-05T19:00:01Z)
• A Hybrid Jump-Diffusion Model for Coherent Optical Control of Quantum Emitters in hBN [36.9794819679151]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)は安定な単光子放出のための2次元ホストとして現れる。 我々は,hBNの量子エミッタにおける温度依存性のスペクトル力学と光コヒーレンスに関するシミュレーションに基づく研究を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-28T13:23:28Z)
• Observing Two-Particle Correlation Dynamics in Tunable Superconducting Bose-Hubbard Simulators [30.183205236173617]
  超伝導Bose-Hubbard qutritアレイにおける量子ウォークによる2粒子相関ダイナミクスを実験的に検討した。 我々の研究は、量子力学の形成における相互作用の役割を強調し、超伝導回路と相関量子系をシミュレートする領域を拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-02T10:44:59Z)
• Quantum Beatings in Optical Cavities [0.0]
  我々は、第二以上の励起多様体上のラビ振動を包含する共鳴ビートを予測する。 これらのビートはディックまたはパウリ=フィエルツモデルにおけるCRW項に由来する。 本研究は,弱い結合状態においてもCRW効果が関与していることを明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-23T09:10:42Z)
• Synchronization of Quasi-Particle Excitations in a Quantum Gas with Cavity-Mediated Interactions [34.82692226532414]
  駆動散逸型量子系は定常状態から動的状態へ遷移することができる。 キャビティ支援ブラッグ分光法を開発し,その集合モードを解明する。 このことは、散逸が微視的に集団力学を駆動し、動的相転移の前駆体をシグナルすることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-24T16:44:07Z)
• Observing dynamical phases of BCS superconductors in a cavity QED simulator [0.0]
  従来の超伝導体では、反対モータを持つ電子は、材料中のフォノンによって媒介される魅力的な相互作用によってクーパー対に結合する。 超伝導は自然に熱平衡で現れるが、系のパラメータが突然変化すると平衡から出てくることもある。 ここでは空洞量子電気力学を用いて提案した動的位相を生成する別の方法を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-31T18:00:03Z)
• Entanglement and correlations in fast collective neutrino flavor oscillations [68.8204255655161]
  集合ニュートリノ振動は、天体物理学的な設定においてレプトンのフレーバーを輸送する上で重要な役割を担っている。 高速振動を呈する単純多角ジオメトリーにおける平衡外フレーバーのフルダイナミクスについて検討した。 我々はこれらの高速集団モードが同じ動的相転移によって生成されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-05T17:00:06Z)
• Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
  固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。 1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。 ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。