耗散Tavis-Cummings阵列中准遍历稳态的涌现
统计力学
2024-11-07 v2 量子气体
量子物理
摘要
在Tavis-Cummings-Hubbard（TCH）模型描述的原子-光子相互作用系统中，我们证明了在耗散环境中会出现一种展现有趣遍历行为的准稳态。TCH模型经历从正常相到 hosting 有能隙Higgs模和无能隙Goldstone模的超辐射相的耗散相变。然而，在相图的很大区域内，Goldstone模的不稳定性导致稳定超辐射相消失。在此 regime 中，退关联子动力学揭示了扰动的类光锥传播和正Lyapunov指数，表明涨落增强。值得注意的是，在该不稳定 regime 下的淬火动力学中涌现出一种准稳态；在此态中，诸如位点平均光子数和原子激发之类的一类集体量趋近于稳态值，尽管相应的微观变量存在巨大时间涨落。该准稳态描述了具有显著相位涨落的非相干光子流体。相空间动力学揭示了耗散存在下迷人的遍历行为，从而将动力学变量划分为两类。第一类包括位点平均光子数和原子激发；无论初始条件如何，它们都展现平稳分布，表明遍历行为。第二类变量，特别是与相位相关的变量，则保留初始条件信息，导致有限尺寸系统遍历性破缺。此外，遍历类的动力学变量展现出迷人的集体scarring现象，其分布峰值被吸引向不稳定稳态，类似于单粒子量子scar。我们讨论了我们的发现在当前实验中的相关性。
引用
@article{arxiv.2310.12779,
title = {Emergence of a quasi-ergodic steady state in a dissipative Tavis-Cummings array},
author = {Debabrata Mondal and K. Sengupta and Subhasis Sinha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12779},
year = {2024}
}