受驱动-耗散的非平衡玻色-爱因斯坦凝聚：仅几个光子
量子物理
2019-03-04 v2 量子气体
统计力学
摘要
相干性是量子凝聚态的决定性特征。这些凝聚态本质上是多模现象，在宏观极限下，极难分辨单个模式的占据数及其间的相干性。在本工作中，我们在造型染料填充微腔中演示了光子的非平衡玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），阈值为 8 ± 2 个光子。利用这种纳米凝聚态，我们能够测量玻色场单个能级的占据数和相干性。单个模式的相干性通常随光子数增加而增加，但在热平衡破坏时，我们观察到多模凝聚相变，其中相干性随占据数增加而意外降低，表明光子表现出强烈的模间相位或数关联，尽管不存在直接非线性。实验与详细的非平衡模型吻合良好。我们发现微激光器和玻色-爱因斯坦统计各自描述了数据的互补部分，并在适当极限下成为我们模型的极限，这为关于两者差异的争论提供了启示。
引用
@article{arxiv.1711.11087,
title = {Driven-dissipative, non-equilibrium Bose-Einstein condensation of just a few photons},
author = {Benjamin T. Walker and Lucas C. Flatten and Henry J. Hesten and Florian Mintert and David Hunger and Aurélien A. P. Trichet and Jason M. Smith and Robert A. Nyman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11087},
year = {2019}
}