論文の概要: Energy cat states induced by a parity-breaking excited-state quantum phase transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.03976v2
• Date: Thu, 5 May 2022 14:36:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 12:54:21.842449
• Title: Energy cat states induced by a parity-breaking excited-state quantum phase transition
• Title（参考訳）: パリティ破れ励起状態量子相転移によって誘起されるエネルギー猫状態
• Authors: \'Angel L. Corps, Armando Rela\~no
• Abstract要約: パリティ対称性を破る系における励起状態量子相転移(ESQPTs)はエネルギーキャット状態の創出に有効であることを示す。
• 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: We show that excited-state quantum phase transitions (ESQPTs) in a system in which the parity symmetry is broken can be used to engineer an energy-cat state -- a Schr\"odinger cat state involving a quantum superposition of both different positions and energies. By means of a generalization of the Rabi model, we show that adding a parity-breaking term annihilates the ground-state quantum phase transition between normal and superradiant phases, and induces the formation of three excited-state phases, all of them identified by means of an observable with two eigenvalues. In one of these phases, level crossings are observed in the thermodynamic limit. These allow us to separate a wavefunction in two parts: one, with lower energy, trapped within one region of the spectrum, and a second one, with higher energy, trapped within another. Finally, we show that a generalized microcanonical ensemble, including two different average energies, is required to properly describe equilibrium states in this situation. Our results illustrate yet another physical consequence of ESQPTs.
• Abstract（参考訳）: パリティ対称性が破れた系における励起状態量子相転移(ESQPTs)は、異なる位置とエネルギーの量子重ね合わせを含む「シュリンガー・キャット状態」を設計するために用いられることを示す。 ラビモデルの一般化により、パリティブレーキング項を加えることで、正規相と超ラジアント相の間の基底状態量子相転移を消滅させ、3つの励起状態相の形成を誘導し、これら全てが2つの固有値を持つ観測可能な方法で識別されることを示す。 これらの相の1つでは、準位交差が熱力学的限界で観測される。 これは波動関数を、スペクトルの1つの領域に閉じ込められた低エネルギーの1つと、高エネルギーの2つの領域に閉じ込められた高エネルギーの2つの部分で分離することを可能にする。 最後に、2つの異なる平均エネルギーを含む一般化されたマイクロカノニカルアンサンブルが、この状況における平衡状態を適切に記述する必要があることを示す。 結果はesqptsのもう一つの物理的結果を示している。

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