論文の概要: Driven-dissipative Ising Model: An exact field-theoretical analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.05297v1
- Date: Wed, 13 Jan 2021 19:00:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-15 17:21:15.183989
- Title: Driven-dissipative Ising Model: An exact field-theoretical analysis
- Title（参考訳）: 駆動散逸型イジングモデル: 正確な場理論解析
- Authors: Daniel A. Paz and Mohammad F. Maghrebi
- Abstract要約: 駆動散逸多体系は、非平衡力学、散逸、多体相互作用により解析的に解析することが困難である。
我々は、単純な散乱図から理解可能な、正確な場の理論解析とスピンモデルの図式表現を開発する。
- 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: Driven-dissipative many-body systems are difficult to analyze analytically
due to their non-equilibrium dynamics, dissipation and many-body interactions.
In this paper, we consider a driven-dissipative infinite-range Ising model with
local spontaneous emission, which naturally emerges from the open Dicke model
in the large-detuning limit. Utilizing an adaptation of the Suzuki-Trotter
quantum-to-classical mapping, we develop an exact field-theoretical analysis
and a diagrammatic representation of the spin model that can be understood from
a simple scattering picture. With this representation, we are able to analyze
critical behavior, finite-size scaling and the effective temperature near the
respective phase transition. Our formalism further allows a detailed study of
the ordered phase where we find a "heating" region within which the effective
temperature becomes negative, thereby exhibiting a truly non-equilibrium
behavior. At the phase transition, we find two distinct critical behaviors with
overdamped and underdamped critical dynamics at generic and weakly-dissipative
critical points, respectively. We further show that the underdamped critical
behavior is robust against short-range perturbations and is not an artifact of
the mean-field nature of the model. To treat such perturbations, we extend our
diagrammatic representation to include the coupling to spin waves due to the
short-range interactions. The field-theoretical approach and the diagrammatics
developed in this work should prove useful in applications to generic
short-range driven-dissipative spin systems.
- Abstract（参考訳）: 駆動散逸多体系は非平衡力学、散逸、多体相互作用により解析的に解析することが難しい。
本稿では,局所自発的放出を伴う非散逸的無限範囲イジングモデルについて考察する。
鈴木-トロッター量子-古典写像の適応を利用して、単純な散乱画像から理解可能な正確な場理論解析とスピンモデルの図式表現を開発した。
この表現により, 臨界挙動, 有限スケールおよび各相転移近傍の有効温度を解析できる。
我々の形式主義はさらに、有効な温度が負になる「加熱」領域を見つけ、真に非平衡な挙動を示す秩序相の詳細な研究を可能にする。
相転移では, 破壊過多と破壊過小の2つの臨界挙動が, 総称的および弱散逸的臨界点においてそれぞれ見出される。
さらに, 弱減衰臨界挙動は短距離摂動に対して頑健であり, モデルの平均場特性の人工物ではないことを示した。
このような摂動を扱うため、短距離相互作用によるスピン波への結合を含む図式表現を拡張した。
本研究で開発された場理論的なアプローチと図式論は、汎用短距離駆動散逸スピン系への応用において有用である。
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