无腔超冷原子因反馈诱导相变的自组织
量子物理
2020-07-14 v4 量子气体
原子物理
光学
摘要
反馈是根据测量结果修改系统行为的一种通用思想。它从自然科学、工程学和人工智能延伸到当代古典与摇滚音乐。近来,反馈被提出作为诱导耗散相变之外相变并调节其普适性类的工具。在此,我们提出并从理论上研究了一个具有此类反馈诱导相变的系统。该系统包含一个置于光势中的玻色-爱因斯坦凝聚体,其势深根据布拉格反射探测光的强度进行反馈控制。我们表明,存在一个反馈增益的临界值,在此之上均匀气体分布失去稳定性并出现有序的周期密度分布。由于外部反馈,此类原子自组织无需腔的存在。我们分析了反馈控制参数突变后的动力学。反馈时间常数被证明决定了临界点上方的弛豫过程。我们还表明,带有测量信号导数的控制算法显著缩短了瞬态时间。
引用
@article{arxiv.2003.00191,
title = {Cavityless self-organization of ultracold atoms due to the feedback-induced phase transition},
author = {Denis A. Ivanov and Tatiana Yu. Ivanova and Santiago F. Caballero-Benitez and Igor B. Mekhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00191},
year = {2020}
}