論文の概要: Gauge invariance of the Dicke and Hopfield models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04241v1
• Date: Tue, 11 Feb 2020 07:49:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 23:41:12.859816
• Title: Gauge invariance of the Dicke and Hopfield models
• Title（参考訳）: Dicke と Hopfield モデルのゲージ不変性
• Authors: Luigi Garziano, Alessio Settineri, Omar Di Stefano, Salvatore Savasta, Franco Nori
• Abstract要約: N二層原子と量子化電磁場との間の双極子結合を記述するディックモデルは、超強光物質結合の存在下ではゲージ不変性に反するように見える。 線形誘電体媒質の量子化に基づく一般記述であるホップフィールドモデルを明示的ゲージ不変形式で表現し、より一般的なホップフィールドモデルの特定の場合とみなすことができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Dicke model, which describes the dipolar coupling between N two-level atoms and a quantized electromagnetic field, seemingly violates gauge invariance in the presence of ultrastrong light-matter coupling, a regime that is now experimentally accessible in many physical systems. Specifically, it has been shown that, while the two-level approximation can work well in the dipole gauge, the Coulomb gauge fails to provide the correct spectra in the ultrastrong coupling regime. Here we show that, taking into account the nonlocality of the atomic potential induced by the two-level approximation, gauge invariance is fully restored for arbitrary interaction strengths, even in the limit of N going to infinity. Finally, we express the Hopfield model, a general description based on the quantization of a linear dielectric medium, in a manifestly gauge invariant form, and show that the Dicke model in the dilute regime can be regarded as a particular case of the more general Hopfield model.
• Abstract（参考訳）: N二層原子と量子化電磁場の間の双極子結合を記述するディックモデルは、現在多くの物理系で実験的にアクセス可能な超強光物質結合の存在下でのゲージ不変性に反するように見える。 具体的には、2段階近似は双極子ゲージでうまく機能するが、クーロンゲージは超強結合状態において正しいスペクトルを与えることができないことが示されている。 ここでは、2レベル近似によって誘導される原子ポテンシャルの非局所性を考慮すると、ゲージ不変性が任意の相互作用強度に対して完全に復元されることが示される。 最後に、線形誘電体媒質の量子化に基づく一般記述であるホップフィールドモデル(hopfield model)を明示的にゲージ不変な形で表現し、希薄な状態におけるディッケモデルがより一般的なホップフィールドモデルの特定の場合と見なせることを示す。

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