Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-46293
Titel: Dynamical phases of a Bose-Einstein condensate in a bad optical cavity at optomechanical resonance
VerfasserIn: Harmon, Gage W.
Morigi, Giovanna
Jäger, Simon B.
Sprache: Englisch
Titel: Physical Review A
Bandnummer: 111
Heft: 1
Verlag/Plattform: APS
Erscheinungsjahr: 2025
Freie Schlagwörter: Light-matter interaction
Optomechanics
Quantum optics
Bose-Einstein condensates
Quantum cavities
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: We study the emergence of dynamical phases of a Bose-Einstein condensate that is optomechanically coupled to a dissipative cavity mode and transversally driven by a laser. We focus on the regime close to the optomechani cal resonance, where the atoms’ refractive index shifts the cavity into resonance, assuming fast cavity relaxation. We derive an effective model for the atomic motion, where the cavity degrees of freedom are eliminated using perturbation theory in the atom-cavity coupling and benchmark its predictions using numerical simulations based on the full model. Away from the optomechanical resonance, perturbation theory in the lowest order (adiabatic elimination) reliably describes the dynamics and predicts chaotic phases with unstable oscillations. Interestingly, the dynamics close to the optomechanical resonance are qualitatively captured only by including the corrections to next order (nonadiabatic corrections). In this regime we find limit-cycle phases that describe stable oscillations of the density with a well-defined frequency. We further show that such limit-cycle solutions are metastable configurations of the adiabatic model. Our work sheds light on the mechanisms that are required to observe dynamical phases and predict their existence in atom-cavity systems where a substantial timescale separation is present.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1103/PhysRevA.111.013518
URL der Erstveröffentlichung: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.111.013518
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-462933
hdl:20.500.11880/40580
http://dx.doi.org/10.22028/D291-46293
ISSN: 2469-9934
2469-9926
Datum des Eintrags: 19-Sep-2025
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Physik
Professur: NT - Prof. Dr. Giovanna Morigi
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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