論文の概要: Distant emitters in ultrastrong waveguide QED: Ground-state properties
and non-Markovian dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02949v2
- Date: Tue, 2 Nov 2021 09:53:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 19:08:41.856214
- Title: Distant emitters in ultrastrong waveguide QED: Ground-state properties
and non-Markovian dynamics
- Title（参考訳）: 超強導波路qedにおける遠方放出体:基底状態の性質と非マルコフダイナミクス
- Authors: Carlos A. Gonz\'alez-Guti\'errez, Juan Rom\'an-Roche, David Zueco
- Abstract要約: 1次元のオーミック導波路に結合した2つの遠方2レベルエミッタ系の特性について検討した。
いわゆる超強結合系における2つの遠方エミッタの遅延フィードバック効果から生じる非マルコビアン性を導入する。
特に、我々はフェルミの2原子問題を再考し、初期の相関関係が対称状態と反対称状態の2つの異なる進化をもたらすことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Starting from the paradigmatic spin-boson model (SBM), we investigate the
static and dynamical properties of a system of two distant two-level emitters
coupled to a one-dimensional Ohmic waveguide beyond the rotating wave
approximation. Employing static and dynamical polaron Ans\"atze we study the
effects of finite separation distance on the behavior of the photon-mediated
Ising-like interaction, qubit frequency renormalization, ground-state
magnetization, and entanglement entropy of the two-qubit system. Based on
previous works we derive an effective approximate Hamiltonian for the
two-impurity SBM that preserves the excitation-number and thus facilitates the
analytical treatment. In particular, it allows us to introduce non-Markovianity
arising from delay-feedback effects in two distant emitters in the so-called
ultrastrong coupling (USC) regime. We test our results with numerical
simulations performed over a discretized circuit-QED model, finding perfect
agreement with previous results, and showing interesting dynamical effects
arising in ultrastrong waveguide QED with distant emitters. In particular, we
revisit the Fermi two-atom problem showing that, in the USC regime, initial
correlations yield two different evolutions for symmetric and antisymmetric
states even before the emitters become causally connected. Finally, we
demonstrate that the collective dynamics, e.g., superradiance or subradiance,
are affected not only by the distance between emitters, but also by the
coupling, due to significant frequency renormalization. This constitutes
another dynamical consequence of the USC regime.
- Abstract（参考訳）: スピンボソンモデル (SBM) から始め, 回転波近似を超えた1次元オーミック導波路に結合した2つの遠方2層エミッタ系の静的および動的特性について検討した。
静的および動的ポラロンAns\atzeを用いて、光子を介するIsing様相互作用、量子周波数再正規化、基底状態磁化、二量子系の絡み合いエントロピーの挙動に対する有限分離距離の影響を研究する。
先行研究に基づき, 励起数を保存し, 解析処理を容易にする2-impurity sbmの効率的な近似ハミルトニアンを導出する。
特に、いわゆる超強結合(USC)系における2つの遠方エミッタにおいて、遅延フィードバック効果に起因する非マルコビアン性を導入することができる。
我々は, 離散回路QEDモデル上で行った数値シミュレーションにより, 従来の結果と完全に一致し, 超強導波路QEDと遠方エミッタとの共振による興味深い動的効果を示す。
特に、我々はフェルミの2原子問題を再考し、初期の相関関係は放射体が因果的に連結される前に対称状態と反対称状態の2つの異なる進化をもたらすことを示した。
最後に,集合ダイナミクス,例えばスーパーラジアンスやサブラジアンスは,エミッタ間の距離だけでなく,大きな周波数再正規化によるカップリングによっても影響を受けることを実証する。
これはUSC体制のもう一つの動的結果である。
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