論文の概要: Gauge Principle and Gauge Invariance in Quantum Two-Level Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.06583v1
- Date: Thu, 11 Jun 2020 16:33:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 00:29:32.895940
- Title: Gauge Principle and Gauge Invariance in Quantum Two-Level Systems
- Title（参考訳）: 量子2レベル系におけるゲージ原理とゲージ不変性
- Authors: Salvatore Savasta, Omar Di Stefano, Alessio Settineri, David Zueco,
Stephen Hughes, and Franco Nori
- Abstract要約: ゲージ原理の2状態系における実装に基づく量子ラビモデルの代替的導出を提供する。
また、非対称二状態系に対するゲージ不変量子 Rabi モデルと、近似を超えたマルチモードゲージ不変量子 Rabi モデルを得る。
- 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 quantum Rabi model is a widespread description for the coupling between a
two-level system and a quantized single mode of an electromagnetic resonator.
Issues about this model's gauge invariance have been raised. These issues
become evident when the light-matter interaction reaches the so-called
ultrastrong coupling regime. Recently, a modified quantum Rabi model able to
provide gauge-invariant physical results in any interaction regime was
introduced [Nature Physics 15, 803 (2019)]. Here we provide an alternative
derivation of this result, based on the implementation in two-state systems of
the gauge principle, which is the principle from which all the fundamental
interactions in quantum field theory are derived. The adopted procedure can be
regarded as the two-site version of the general method used to implement the
gauge principle in lattice gauge theories. Applying this method, we also obtain
the gauge-invariant quantum Rabi model for asymmetric two-state systems, and
the multi-mode gauge-invariant quantum Rabi model beyond the dipole
approximation.
- Abstract（参考訳）: 量子ラビモデル(quantum rabi model)は、2レベル系と電磁共振器の量子化された単一モードの結合について広く説明されている。
このモデルのゲージ不変性に関する問題が提起されている。
これらの問題は、光間相互作用がいわゆる超強結合状態に達すると明らかになる。
近年,任意の相互作用系においてゲージ不変な物理結果を提供できる修正量子rabiモデルが導入された [nature physics 15, 803 (2019)]。
ここでは、ゲージ原理の2状態系において、量子場理論における全ての基本相互作用が導出される原理として、この結果の代替導出を提案する。
この手法は、格子ゲージ理論においてゲージ原理を実装するのに使用される一般手法の2サイト版とみなすことができる。
この手法を応用し、非対称2状態系に対するゲージ不変量子ラビモデルと双極子近似を超えるマルチモードゲージ不変量子ラビモデルを得る。
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