具有腔诱导自旋轨道耦合的平面玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相

我们探究了具有腔介导的动态自旋轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相。借助两束横向非干涉、反向传播的抽运激光和单个驻波腔模，量子气体的两个简并塞曼子能级在双-$\Lambda$构型中被拉曼耦合。超过临界抽运强度后，腔模通过来自两束抽运激光的相干超辐射拉曼散射被占据，从而导致原子出现动态自旋轨道耦合。我们识别出三个具有不同原子与光子性质的量子相：正常的“均匀”相、超辐射“自旋螺旋”相和超辐射“超固态自旋密度波”相。后者由于相干光子散射进入谐振腔与碰撞诱导的动量耦合之间的相互作用，呈现出具有正交中心矩形晶格结构的涌现周期性原子密度分布。该涌现晶体的横向晶格间距由动态自旋轨道耦合决定。