On considère généralement que la fonction d'onde macroscopique décrivant un condensat de paires de fermions possède une phase parfaitement définie et immuable. En réalité, il n'existe que des systèmes de taille finie, préparés, qui plus est, à température non nulle ; le condensat possède alors un temps de cohérence fini, même lorsque le système demeure isolé tout au long de son évolution et que le nombre de particules N est fixé. La mémoire de la phase initiale se perd à mesure que le condensat interagit avec les modes excités, qui agissent comme un environnement déphasant. Cet effet fondamental, crucial pour les applications qui exploitent la cohérence macroscopique du condensat de paires, reste très peu étudié. Dans cet article, nous relions le temps de cohérence à la dynamique de phase du condensat, et nous montrons, par une approche microscopique, que la dérivée de l'opérateur phase du condensat
It is generally assumed that a condensate of paired fermions at equilibrium is characterized by a macroscopic wavefunction with a well-defined, immutable phase. In reality, all systems have a finite size and are prepared at non-zero temperature; the condensate has then a finite coherence time, even when the system is isolated in its evolution and the particle number N is fixed. The loss of phase memory is due to interactions of the condensate with the excited modes that constitute a dephasing environment. This fundamental effect, crucial for applications using the condensate of pairs' macroscopic coherence, was scarcely studied. We link the coherence time to the condensate phase dynamics, and we show with a microscopic theory that the time derivative of the condensate phase operator
Accepté le :
Publié le :
Keywords: Fermi gases, Quantum fluids, Quantum coherence, Ultracold atoms
Hadrien Kurkjian 1 ; Yvan Castin 1 ; Alice Sinatra 1
@article{CRPHYS_2016__17_7_789_0, author = {Hadrien Kurkjian and Yvan Castin and Alice Sinatra}, title = {Brouillage thermique d'un gaz coh\'erent de fermions}, journal = {Comptes Rendus. Physique}, pages = {789--801}, publisher = {Elsevier}, volume = {17}, number = {7}, year = {2016}, doi = {10.1016/j.crhy.2016.02.005}, language = {fr}, }
Hadrien Kurkjian; Yvan Castin; Alice Sinatra. Brouillage thermique d'un gaz cohérent de fermions. Comptes Rendus. Physique, Quantum microwaves / Micro-ondes quantiques, Volume 17 (2016) no. 7, pp. 789-801. doi : 10.1016/j.crhy.2016.02.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2016.02.005/
[1] Nature, 419 (2002), p. 51
[2] Nature, 455 (2008), p. 1216
[3] Nature, 464 (2010), p. 1170
[4] Phys. Rev. Lett., 98 (2007)
[5] Phys. Rev. A, 84 (2011)
[6] Nat. Commun., 4 (2013), p. 2077
[7] Nature, 463 (2010), p. 1057
[8] Science, 335 (2012), p. 563
[9] New J. Phys., 13 (2011)
[10] Phys. Rev. Lett., 94 (2005)
[11] Phys. Rev. A, 88 (2013)
[12] Phys. Rev. A, 75 (2007)
[13] Phys. Rev. A, 63 (2000)
[14] Phys. Rev., 112 (1958), p. 1900
[15] Processus d'interaction entre photons et atomes, InterÉditions et Éditions du CNRS, Paris, 1988
[16] Quantum Liquids, Oxford University Press, Oxford, 2006
[17] Nature, 452 (2008), p. 854
[18] Phys. Rev. A, 80 (2009)
[19] Quantum Theory of Finite Systems, MIT Press, Cambridge, MA, USA, 1985
[20] Phys. Rev. A, 57 (1998), p. 3008
[21] Phys. Rev. A, 74 (2006)
[22] Zh. Eksp. Teor. Fiz., 19 (1949), p. 637
[23] Phys. Rev. Lett., 92 (2004)
[24] Nature, 415 (2002), p. 39
[25] Nature, 462 (2009), p. 74
[26] Spatial and temporal coherence of a Bose-condensed gas (A. Bramati; M. Modugno, eds.), Physics of Quantum Fluids: New Trends and Hot Topics in Atomic and Polariton Condensates, Springer, Berlin, 2013
[27] Phys. Rev. Lett., 110 (2013)
[28] Phys. Rev. Lett., 96 (2006)
[29] Phys. Rev. Lett., 97 (2006)
[30] Phys. Rev. Lett., 101 (2008)
[31] C. R. Physique, 16 (2015), p. 241
[32] Phys. Rev. A, 92 (2015)
[33] J. Low Temp. Phys., 165 (2011), p. 261
[34] Phys. Rev. A, 93 (2016)
[35] Ann. Phys., 321 (2006), p. 197
Cité par Sources :
Commentaires - Politique
Vous devez vous connecter pour continuer.
S'authentifier