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基于 Wannier 基和位置基的腔内光晶格中玻色子动力学与碎片化

量子气体 2025-11-18 v2 量子物理

摘要

原子-腔体系统是实现光-物相系统仿真和实现耗散诱导相位(如极限循环 LC 和时间晶体)的灵活平台。本文研究了位于光学腔体内的玻色-恩德森凝聚体 (BEC) 的动力学,腔体内还施加了沿腔体轴向的额外光晶格。具体而言,我们通过两种方式对原子场算子进行二次量化哈密顿量的展开:(i) 位置基和 (ii) 单带 Wannier 基。两种基在大多数静态和动力学相的存在上保持一致。然而,位置基捕获的大量不规则动力学相在 Wannier 基中不存在。此外,我们展示了它们预测不同的 LC 类型 due to 单带 Wannier 展开的固有局限性,这凸显了包括更高能带在内的重要性,以正确捕获某些现象的必要性。使用截断 Wigner 近似,我们研究了 BEC 的碎片化动力学。我们证明尽管缺乏原子间相互作用,位置基和 Wannier 基在密度波相中对 BEC 的光子中介碎片化动力学上定性上保持一致。原子间相互作用的存在导致进一步的碎片化,这只能在更大系统尺寸下观察到。最后,我们预测对于更大的泵浆强度,碎片化行为会出现急則增加。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.08279,
  title  = {Dynamics and fragmentation of bosons in an optical lattice inside a cavity using Wannier and position bases},
  author = {Christopher Gerard R. Sevilla and Jayson G. Cosme},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08279},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 20 figures