論文の概要: Quantum fluctuations and correlations in open quantum Dicke models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.13191v1
• Date: Mon, 25 Oct 2021 18:15:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 07:44:41.900048
• Title: Quantum fluctuations and correlations in open quantum Dicke models
• Title（参考訳）: 開量子ディックモデルにおける量子ゆらぎと相関
• Authors: Mario Boneberg, Igor Lesanovsky, Federico Carollo
• Abstract要約: 基底状態相転移の近傍では、量子相関は非解析的挙動と臨界スケーリングを示すことができる。 ここでは、開量子ディックモデルの超ラジアント相転移をパラダイム的に設定するものとして考える。 一般のホルシュタイン・プリマコフ近似では扱えない局所散逸が、予想外の量子相関の増大につながることを示す。
• 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: In the vicinity of ground-state phase transitions quantum correlations can display non-analytic behavior and critical scaling. This signature of emergent collective effects has been widely investigated within a broad range of equilibrium settings. However, under nonequilibrium conditions, as found in open quantum many-body systems, characterizing quantum correlations near phase transitions is challenging. Moreover, the impact of local and collective dissipative processes on quantum correlations is not broadly understood. This is, however, indispensable for the exploitation of quantum effects in technological applications, such as sensing and metrology. Here we consider as a paradigmatic setting the superradiant phase transition of the open quantum Dicke model and characterize quantum and classical correlations across the phase diagram. We develop an approach to quantum fluctuations which allows us to show that local dissipation, which cannot be treated within the commonly employed Holstein-Primakoff approximation, rather unexpectedly leads to an enhancement of collective quantum correlations, and to the emergence of a nonequilibrium superradiant phase in which the bosonic and spin degrees of freedom of the Dicke model are entangled.
• Abstract（参考訳）: 基底状態遷移の近傍では、量子相関は非解析的挙動と臨界スケーリングを示すことができる。 この創発的集団的効果のシグネチャは、幅広い平衡設定において広く研究されてきた。 しかし、オープン量子多体系で見られる非平衡条件下では、相転移に近い量子相関を特徴づけることは困難である。 さらに、局所的および集団的散逸過程が量子相関に与える影響は広くは理解されていない。 しかし、これはセンシングやメトロジーといった技術応用における量子効果の活用には不可欠である。 ここでは、開量子ディックモデルの超ラジカル相転移をパラダイム的に設定し、位相図全体の量子的および古典的相関を特徴づける。 我々は、一般的に採用されているホルシュタイン-プリマコフ近似では処理できない局所散逸が、むしろ予期せぬ集合的量子相関の増大につながり、ディッケモデルのボソニックとスピンの自由度が絡み合う非平衡超ラジアント相の出現をもたらすことを証明できる量子揺らぎのアプローチを開発した。

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