光子恶魔阶梯：耦合谐振腔晶格中里德伯原子的光子长程排斥相互作用
量子物理
2015-08-10 v2 量子气体
摘要
实现单个光子间的强相干相互作用是科学与工程领域长期追求的目标。本文基于近期实验装置，通过控制位于扩展 Jaynes-Cummings-Hubbard 晶格不同腔内的铯里德伯原子间的范德瓦尔斯排斥力，推导出了一种强光子长程排斥相互作用。我们还发现了由这种光子长程排斥相互作用诱导的新颖量子相。例如，在无光子跃迁的情况下，由于长程平移对称性的破缺，会出现光子恶魔阶梯。若存在光子跃迁，我们预测由于粒子型和空穴型缺陷的运动，会出现光子浮动固体相。更重要的是，在共振情况下，对于大的化学势，即使存在跃迁项，光子跃迁也可能被冻结。我们将这种新相称为光子冻结固体相。在实验中，这些预测的相可以通过共振荧光测量极化激元数来探测。
引用
@article{arxiv.1410.5603,
title = {Photon Devil's staircase: photon long-range repulsive interaction in lattices of coupled resonators with Rydberg atoms},
author = {Yuanwei Zhang and Jingtao Fan and J. -Q. Liang and Jie Ma and Gang Chen and Suotang Jia and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5603},
year = {2015}
}
备注
Sci. Rep. (accepted for publication)