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非互惠超辐射相位转变与多临界性:来自腔量子电动力学系统

量子物理 2024-10-01 v2

摘要

我们展示了在腔量子电动力学(QED)系统中,非互惠超辐射相位转变和新型多临界性的涌现。该系统中,一个两能级原子与一个白玻璃腔(WGM)微腔的两个逆向传播模式相互作用。该腔以一定的角速度旋转,并由单向参数泵浦 χ(2)\chi^{(2)} 非线性方向性压缩。腔旋转和方向性压缩的组合导致非互惠的一级和二级超辐射相位转变。这些转变不需要超强原子-场耦合,可通过外部泵浦场轻松控制。通过对系统哈密顿量的完整量子描述,我们在相位图中识别出两种类型的多临界点,均表现出可控的非互惠性。这些结果为光-物质系统中所有光学超辐射相位转变和多临界行为的操控开辟了新的道路,具有在工程 various 集成非互惠量子器件方面的潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.13623,
  title  = {Nonreciprocal Superradiant Phase Transitions and Multicriticality in a Cavity QED System},
  author = {Gui-Lei Zhu and Chang-Sheng Hu and Hui Wang and Wei Qin and Xin-You Lü and Franco Nori},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.13623},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 10 figures