腔体中原子与分子量子自组织的控制方程
光学腔中的原子和分子量子气体为研究长程相互作用系统的非平衡动力学提供了绝佳实验平台。腔光子的多重散射介导相互作用,而物质新相态的形成取决于光子介导力、耗散效应以及量子与热涨落之间的博弈。要控制这些动力学行为,必须深入理解其中的作用机制。然而由于自由度数量庞大,现有理论模型通常只能在特定极限下成立——要么将腔场视为半经典变量,要么假设腔态处于微扰真空态。该工作提出了适用于可极化粒子(如原子或分子)运动变量的有效林德布拉德主方程推导方法,这些粒子与腔场存在色散耦合。该主方程即使在腔内光子数较大的情况下依然有效,既能研究稳态区域,也可探索场量子涨落引发宏观相干性的非平衡动力学过程。通过证明方程能准确描述从多普勒冷却到超冷状态的宽温域动力学,以及从弱到强的腔介导相互作用,该团队验证了理论模型的普适性。该理论为描述腔内量子气体动力学提供了强大框架,尤其有助于将统计力学的模型假设与多功能实验平台建立关联。
