非均匀宽度促进光腔内自组织自旋
量子气体
2025-03-03 v2 量子物理
摘要
我们研究了在光腔中由驱动的两能级原子构成的热力学族群中的集体自旋自组织的发生。原子在临界驱动强度以上自发形成自旋图案, 该临界值由腔体参数、初始温度和原子自旋的跃迁频率决定。令人惊讶的是, 我们发现非均匀 Doppler 宽度有助于自旋自组织的发生。具体而言, 当增加自旋跃迁频率时, 阈值呈非单调变化, 并在 Doppler 宽度与之相当时达到最小值。这一现象源于 Doppler 诱导的共振。阈值以上, 我们发现自旋、空间和动量自由度之间的相互作用导致密度调制、动能的快速减缓以及非热力学状态的出现。更广泛地说, 本工作表明宽度可以促进许多体系统中的强光-物质相互作用。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.19706,
title = {Spin self-organization in an optical cavity facilitated by inhomogeneous broadening},
author = {Marc Nairn and Luigi Giannelli and Giovanna Morigi and Sebastian Slama and Beatriz Olmos and Simon B. Jäger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19706},
year = {2025}
}
备注
Updated with published version. Journal Reference: Phys. Rev. Lett. 134, 083603 (2025)