基于Liouvillian皮肤效应的光泵
量子物理
2025-04-10 v2 量子气体
摘要
Liouvillian皮肤效应描述了Liouvillian本征态在边界上的亲和性，这源于Liouvillian超算子固有的非Hermit性。动力学上，它表现为瞬态动力学中的方向性流动，以及在长时间内在开放边界处 populations 的积累。令人惊讶的是，类似的动态现象也存在于众所周知的光泵过程中，在该过程中，系统通过耗散与光驱动的相互作用被驱动到所需状态（或暗态子空间）。在本工作中，我们展示，典型的光泵过程确实可以用Liouvillian皮肤效应来理解。通过研究不同边界条件下的Liouvillian光谱，我们揭示了驱动-耗散泵浦过程的Liouvillian光谱对状态空间中的边界条件具有敏感依赖，这一特征正是Liouvillian皮肤效应的根源。这种联系为通过在开放边界条件下工程化Liouvillian间隙来设计高效光泵方案提供了洞见和实际方法。基于这些理解，我们展示，一种典型的离子捷足浣衣方案的效率可以通过引入反直觉耗散通道来显著提升。我们的结果为光泵提供了有用的视角，对状态准备和制冷具有有趣的启示。
引用
@article{arxiv.2407.12303,
title = {Optical pumping through the Liouvillian skin effect},
author = {De-Huan Cai and Wei Yi and Chen-Xiao Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12303},
year = {2025}
}