光凝聚体中的对称性破缺及其作为量子传感器的应用
量子物理
2020-04-22 v1 应用物理
摘要
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）代表了宏观层面上纯量子效应的极少数表现之一。迄今为止实验室中实现的大多数BEC由玻色原子组成，一旦达到阈值温度便宏观地占据基态。最近，观测到了一种新型凝聚体——光子BEC，其中在染料填充腔中的光在外部驱动激光影响下与染料分子热化，凝聚到最低能量模式。然而，光子BEC与对称性破缺现象之间的精确关系尚未被研究。在此我们考虑光子BEC中介质诱导的对称性破缺，并证明其可用作量子传感器。引入如手性分子等可极化物体消除了不同偏振腔模之间的简并。即便微小的失衡也会以“赢者通吃”效应印刻在凝聚体偏振上。当用作对映体过量的传感器时，预测灵敏度超过了基于圆二色性的当代方法。我们的结果引入了一种独立于外部泵浦的新对称性破缺机制，并证明了光子BEC可用于实际目的。
引用
@article{arxiv.1905.07590,
title = {Symmetry-breaking in a condensate of light and its use as a quantum sensor},
author = {Robert Bennett and Yaroslav Gorbachev and Stefan Yoshi Buhmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07590},
year = {2020}
}