拉姆齐区的热力学

我们对拉姆齐区（即低品质因子腔内表现为经典并作用于原子态使其发生转动的模态场）中所涉及的热力学性质如熵、热流 $J_{Q}$ 和功流 $J_{W}$ 进行了研究。此处仅关注原子动力学，我们表明当原子态在演化中保持其最大纯度（由冯·诺依曼熵算出）时，$J_{W}$ 占主导，此时转动被成功施加。另一方面，当原子态因与腔场模态态纠缠而不再纯时，$J_{Q}$ 是突出的量。我们用驱动强度、原子-场耦合以及腔场耗散率描述了这些极限，并依据热流与功流阐释了量子到经典的过渡。此外，我们表明对于一个驱动-耗散腔模态要作为拉姆齐区（经典场）工作，需要有量级为 $10^{6}$ 的极大量光子穿过泄漏腔，这解释了腔内模态场的经典行为，尽管其平均光子数仅为量级为一 [Phys. Rev. Lett. 82, 4737 (1999)]。