論文の概要: Generalized adiabatic approximation to the quantum Rabi model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.13062v2
• Date: Fri, 27 Aug 2021 06:54:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 06:58:35.648897
• Title: Generalized adiabatic approximation to the quantum Rabi model
• Title（参考訳）: 量子ラビモデルに対する一般化断熱近似
• Authors: Zi-Min Li and Murray T. Batchelor
• Abstract要約: 本稿では,水平交差を正確に予測する量子ラビモデル(QRM)の新たな近似法を提案する。 このアプローチは、単純かつ正確な方法で、Rabiタイプの光-物質相互作用モデルのファミリーを扱うためのフレームワークを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The quantum Rabi model (QRM) describes the interaction between a two-level system (qubit) and a quantum harmonic oscillator. In the limit where the qubit frequency is smaller than the harmonic frequency, the QRM can be well approximated by the adiabatic approximation (AA). The AA is widely used due to its simplicity and explicit physical interpretation. However, the level crossings in the spectrum of the QRM predicted by the AA are determined by the zeros of Laguerre polynomials, which deviate from the exact points. We propose a new approximation to the QRM that predicts the level crossings correctly. This is done by exploiting a surprising connection between isolated exact solutions to the QRM and the Laguerre polynomials in the AA. We thus refer to this approach as the generalized adiabatic approximation (GAA). By construction, the GAA always predicts the exact exceptional spectrum and approximates the regular spectrum remarkably well in a much larger parameter regime than the AA. This generalized approach offers a framework to deal with the family of Rabi-type light-matter interaction models in a simple but accurate manner.
• Abstract（参考訳）: 量子ラビモデル(QRM)は、2レベル系(量子ビット)と量子調和振動子の間の相互作用を記述する。 量子ビット周波数が高調波周波数より小さい極限では、QRMは断熱近似(AA)によってよく近似できる。 AAは単純で明確な物理的解釈のために広く使われている。 しかし、AAによって予測されるQRMスペクトルの準位交差は、正確な点から逸脱するラゲール多項式の零点によって決定される。 本稿では, レベル交差を正しく予測する新しいqrm近似を提案する。 これは、QRM と AA のラゲール多項式との分離された正確な解の間の驚くべき接続を利用する。 したがって,この手法をGAA(Generalized Adiabatic Approximation)と呼ぶ。 建設によって、GAAは常に正確な例外スペクトルを予測し、AAよりもはるかに大きなパラメータ状態において規則スペクトルを非常によく近似する。 この一般化されたアプローチは、単純かつ正確な方法でラビ型の光-物質相互作用モデルの族を扱うための枠組みを提供する。

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