在驱动-耗散量子气体中的巨大临界响应

接近相变的系统会将微弱的扰动放大为强烈的响应。在平衡态下,这种放大与临界现象密切相关:涨落增强、动力学减慢,且一个共同的软模式控制着响应。这种对应关系是否能在由连续泵浦和损耗维持的耗散驱动量子系统中(远离热平衡)成立,仍是一个悬而未决的问题。本文通过实验证明,这一对应关系确实存在。在室温半导体光子玻色-爱因斯坦凝聚体中,我们独立测量了自发强度涨落的临界减慢和弱泵浦扰动的放大。两者均在同一凝聚体粒子数 $\bar{n}_c = 1250$ 处达到峰值,其中无量纲减慢因子与磁化率达到相同的数值 $\bar{n}_c/2 = 625$。一个弱阻尼的集体光子-库珀模式同时主导了这两种效应。这种有限开放量子气体中的涨落-响应对应关系,将临界磁化率确立为凝聚的可测量动力学特征,其峰值增益由系统尺寸决定。
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提交arXiv: 2026-05-11 20:45

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