Single-impurity-induced Dicke quantum phase transition in a cavity-Bose-Einstein condensate.
Single-impurity-induced Dicke quantum phase transition in a cavity-Bose-Einstein condensate.
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空腔玻色爱因斯坦凝聚中单杂质诱导的迪克量子相变
DOI：
10.1038/s41598-017-07899-x
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发表时间：
2017-08-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Kuang LM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan JB;Lu WJ;Song YJ;Kuang LM
我们提出了一种新的广义迪克模型，即杂质掺杂迪克模型（IDDM），通过使用杂质掺杂腔玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。结果表明，在杂质布居的临界值下，杂质原子可以引发从正态相到超辐射相的迪克量子相变（QPT）。研究发现，杂质引起的Dicke QPT可以发生在任意场-原子耦合区域，而标准Dicke模型中的Dicke QPT仅发生在腔场和原子的强耦合区域。这为利用微观量子系统（单个杂质原子）实现宏观量子系统（BEC）的量子特性控制提供了可能性。
We present a new generalized Dicke model, an impurity-doped Dicke model (IDDM), by the use of an impurity-doped cavity-Bose-Einstein condensate (BEC). It is shown that the impurity atom can induce Dicke quantum phase transition (QPT) from the normal phase to superradiant phase at a critic value of the impurity population. It is found that the impurity-induced Dicke QPT can happen in an arbitrary field-atom coupling regime while the Dicke QPT in the standard Dicke model occurs only in the strong coupling regime of the cavity field and atoms. This opens the possibility to realize the control of quantum properties of a macroscopic-quantum system (BEC) by using a microscopic quantum system (a single impurity atom).
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