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稳态亚辐射的动力学方面:细致平衡及其破缺

量子物理 2026-05-18 v1 统计力学

摘要

耗散多体量子系统的动力学有时允许一种以马尔可夫链形式出现的经典描述,即使相应的态空间包含高度纠缠态。特别地,坏腔激光器是一个范式系统,其动力学可以表述为在由集体角动量态张成的二维态空间中的马尔可夫链。在本文中,我们研究了在大原子数极限下,该系统亚辐射区域中发生的耗散相变与底层马尔可夫链性质之间的联系。在其中一个相中,马尔可夫链随着原子数 NN 的增加而趋近于细致平衡条件,因此变得有效时间可逆。这是由一个集体原子发射过程引起的,该过程有效地将马尔可夫链降为一维。在另一个相中,我们发现在二维态空间中出现了时间不对称的概率流,这标志着细致平衡的破缺。这伴随着马尔可夫链中宏观的内部熵产生率,该产生率随原子数 NN 广泛标度。概率流的一个可观测后果是该相中腔光输出的自脉冲现象,这可以在强度关联函数中检测为一个反关联凹陷。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.15785,
  title  = {Dynamical aspects of steady-state subradiance: Detailed balance and its breakdown},
  author = {Athreya Shankar and Simon B. Jäger and Jarrod T. Reilly and Raphael Kaubruegger and Murray J. Holland and Walter Hahn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.15785},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 5 figures, 2 pages appendix; comments welcome