Критични явления и квантова метрология със силно корелирани квантово-оптични системи
Петър Иванов, Petar Ivanov
Abstract
Изучаването на квантови системи, които проявяват квантов фазов преход е от голям интерес за съвременната физиката. Такива модели обикновено са неинтегруеми и аналитично описание е възможно само в термодинамична граница. Квантовият фазов преход е свързан с затваряне на енергетичния процеп между основната енергия и първата възбудена енергия в точката на преход. Обикновено квантовият фазов преход се описва с параметър на подреждане, който се изменя неаналитчно в точката на преход. Наблюдението на квантов фазов преход изисква ниски температури и контрол на параметрите характеризиращи системата. Такива условия се срещат в квантово оптични системи, където ниска температура близка до абсолютната нула се постига чрез използване на лазерно охлаждане, а контрола върху параметрите се осъществява чрез прилагането на лазерни полета. Идеята на квантовия симулатор тук може да бъде приложена, а именно математическото сходство между даден модел и симулирания в контролирана квантово оптична система. Такава система, която може да бъде използвана за квантови симулации е лазерно охладени йони в капан на Паул. Вътрешните състояния на йона формират ефективна спин система, а външните степени на свобода се описват от колективни моди. Лазерни полета създават връзка между спиновете и трептенията на йонния кристал, което позволява симулирането и изучаването на различни спинови и спин-бозонни модели, които могат да проявяват квантов фазов преход. Също така прочитането на информацията кодирана в ...