与耗散腔耦合的相互作用费米子原子的稳态相图
量子气体
2025-12-15 v2 强关联电子
量子物理
摘要
我们研究了置于光晶格中并与具有光子损耗的高精细度光学腔耦合的费米子原子。一束横向泵浦光引入了原子与腔场之间的耦合。我们考虑了原子-腔耦合平均场附近的涨落，探索了稳态相图。我们的方法使我们能够研究一维及更高维的原子系统。超越平均场的涨落导致了一个有效温度，该温度改变了自组织相变的性质。我们发现结果强烈依赖于原子填充数，尤其是在对比低填充和半填充时的行为。在低填充下，向自组织相的转变发生在泵浦强度的某个临界值处。在自组织相中，腔场获得有限的期望值，且原子密度显示出调制。令人惊讶的是，在更大的泵浦强度下，温度表现出强烈的非单调行为，这暗示了在多体共振处存在腔冷却效应。此外，出现了腔场和原子的多个自组织稳定解，表明存在涨落诱导的双稳态，这两种解具有不同的有效温度，这在先前的研究中已讨论过[Tolle et al., Phys. Rev. Lett. 134, 133602 (2025)]。相比之下，在半填充时，即使忽略涨落，在自组织转变处也会出现一个双稳态区域。涨落的存在如同在较低填充时一样诱导出有效温度，并极大地改变了相变和稳态的行为。我们分析了耦合原子-腔系统所出现的稳态的性质。
引用
@article{arxiv.2509.07469,
title = {Steady state diagram of interacting fermionic atoms coupled to dissipative cavities},
author = {Luisa Tolle and Ameneh Sheikhan and Thierry Giamarchi and Corinna Kollath and Catalin-Mihai Halati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07469},
year = {2025}
}