双光子驱动量子光力学中的耗散相变与混沌

我们研究了双光子驱动光机械系统中的非平衡临界性与混沌。参数驱动保持了光场的离散$\mathbb{Z}_2$对称性，而辐射压耦合将由此产生的非线性动力学传递给机械振子。结合半经典稳定性分析、精确刘维尔谱和随机量子轨迹，我们表明这种驱动-耗散光机械模型支持一阶和二阶耗散相变。在负失谐下，二阶相变在热力学极限中导致腔宇称对称性的自发破缺。在正失谐下，相同的对称性破缺与一阶相变共存，一阶相变由亚稳定性和额外的对称刘维尔模式所标志。在更强的泵浦功率下，平均场动力学失去所有稳定不动点，并发展出具有正李雅普诺夫指数的极限环和混沌吸引子。该区域中的量子轨迹表现出类混沌运动、增强的稳态熵以及在多个熵刘维尔模式上的离域化。这些结果确立了双光子驱动光机械学作为一个平台，在该平台上，耗散临界性、对称性破缺和混沌的量子特征在同一个实验可及的设置中出现。