腔耦合 Rydberg 原子阵列中的局域与非局域动力学

局域性是支配许粒子系统动力学的基本原理。然而，在嵌入腔体的系统中，这一基本概念因非局域腔模的存在而受到阻碍，为新的可能动力学行为留下了空间。本文我们研究低能激发态在一维 Rydberg 原子阵列耦合全局腔模时的实时动力学。我们推导了以 Tavis-Cummings-Ising 模型为有效描述，其相图特征为有序与无序相。腔模的非局域性显著影响了出现的介子（meson）和弦（string）动力学。介子与腔光子一致聚合，导致复合介子-极化子激发态；与局域相互作用理论不同，弦由于腔体中介的非局域相互作用，获得有限的动能。我们随后提出一种新的具体实验蓝图，用于构建腔 QED Rydberg 原子阵列模拟器，可实现本工作所述的物理。