耗散相变下超导 Duffing 振子的量子行为
量子物理
2023-05-23 v1 超导电性
摘要
自 Lorenz 将其命名为“蝴蝶效应”以来，理解确定性非线性系统的非确定性行为一直是一个隐秘的梦想。一个突出的例子是 Duffing 振子的滞回与双稳性，在经典描述中这归因于双势阱中两个稳态的共存。然而，这一解释在量子力学视角下失效，因为在整个参数空间中只允许存在唯一的稳态。在此，我们测量了超导 Duffing 振子的非平衡动力学，并在量子亚稳性的统一图像中调和了经典与量子描述。我们证明，两个经典上被视为稳态的状态实际上是亚稳态。它们在经典滞回区域具有极长的寿命，但最终必须弛豫到量子力学所允许的唯一稳态。通过将亚稳态的寿命充分拉长，我们观测到一级耗散相变，它模拟了 11 格点 Bose-Hubbard 晶格中平均场的突变。我们还通过量子态层析揭示了该相变的两个不同相，即由临界点分隔的相干态相与压缩态相。我们的结果揭示了突然耗散相变背后平滑的量子态演化，并构成了理解非平衡系统中滞回与不稳定性的关键一步。
引用
@article{arxiv.2206.06338,
title = {Quantum behavior of a superconducting Duffing oscillator at the dissipative phase transition},
author = {Qi-Ming Chen and Michael Fischer and Yuki Nojiri and Michael Renger and Edwar Xie and Matti Partanen and Stefan Pogorzalek and Kirill G. Fedorov and Achim Marx and Frank Deppe and Rudolf Gross},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06338},
year = {2023}
}