論文の概要: Effective theory for matter in non-perturbative cavity QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07632v4
- Date: Tue, 8 Mar 2022 11:37:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 12:11:39.962254
- Title: Effective theory for matter in non-perturbative cavity QED
- Title（参考訳）: 非摂動キャビティQEDにおける物質有効理論
- Authors: Juan Rom\'an-Roche and David Zueco
- Abstract要約: 我々は、画像電荷、$A2$項および多モード任意幾何キャビティの効果に取り組む。
結果として生じる(非局所的な)作用は、粒子間の効果的な位置依存相互作用に置き換わるフォトニックな自由度を持つ。
この理論は空洞QEDを超えて、バルク物質が対角化可能なボゾン浴に線形に結合される系に適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Starting from a general material system of $N$ particles coupled to a cavity,
we use a coherent-state path integral formulation to produce a non-perturbative
effective theory for the material degrees of freedom. We tackle the effects of
image charges, the $A^2$ term and a multimode arbitrary-geometry cavity. The
resulting (non-local) action has the photonic degrees of freedom replaced by an
effective position-dependent interaction between the particles. In the
large-$N$ limit, we discuss how the theory can be cast into an effective
Hamiltonian where the cavity induced interactions are made explicit. The theory
is applicable, beyond cavity QED, to any system where bulk material is linearly
coupled to a diagonalizable bosonic bath. We highlight the differences of the
theory with other well-known methods and numerically study its finite-size
scaling on the Dicke model. Finally, we showcase its descriptive power with
three examples: photon condensation, the 2D free electron gas in a cavity and
the modification of magnetic interactions between molecular spins; recovering,
condensing and extending some recent results in the literature.
- Abstract（参考訳）: 空洞に結合した$N$粒子の一般的な物質系から始め、コヒーレント状態の経路積分式を用いて、物質自由度に対する非摂動的有効理論を導出する。
我々は、画像電荷、$A^2$項、多モード任意幾何キャビティの効果に取り組む。
結果として生じる(非局所的な)作用は、粒子間の効果的な位置依存相互作用に置き換えられるフォトニック自由度を持つ。
大きな n$ の極限において、この理論をキャビティ誘導相互作用が明示される効果的なハミルトニアンにキャストする方法について議論する。
この理論は空洞QEDを超えて、バルク物質が対角化可能なボゾン浴に線形に結合される系に適用できる。
この理論と他のよく知られた方法の違いを強調し,その有限次元スケーリングをディッケモデル上で数値的に研究する。
最後に,光子凝縮,キャビティ内の2次元自由電子ガス,分子スピン間の磁気相互作用の修飾,最近の結果の回復,凝縮,拡張という3つの例で記述力を紹介する。
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