論文の概要: Superfluid-Mott insulator quantum phase transition in a cavity optomagnonic system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.08086v1
• Date: Thu, 20 Jan 2022 09:40:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 08:06:45.318864
• Title: Superfluid-Mott insulator quantum phase transition in a cavity optomagnonic system
• Title（参考訳）: キャビティ光学系における超流動mott絶縁体量子相転移
• Authors: Qian Cao, Lei Tan, Wu-Ming Liu
• Abstract要約: 二次元キャビティ光磁気アレイ系における超流動-モット絶縁体量子相転移の研究を行った。 数値計算の結果,光子とマグノンの結合強度の増大と正のゆらぎがコヒーレンスに有利であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9537030509970355
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The emerging hybrid cavity optomagnonic system is a very promising quantum information processing platform for its strong or ultrastrong photon-magnon interaction on the scale of micrometers in the experiment. In this paper, the superfluid-Mott insulator quantum phase transition in a two-dimensional cavity optomagnonic array system has been studied based on this characteristic. The analytical solution of the critical hopping rate is obtained by the mean field approach, second perturbation theory and Landau second order phase transition theory. The numerical results show that the increasing coupling strength and the positive detunings of the photon and the magnon favor the coherence and then the stable areas of Mott lobes are compressed correspondingly. Moreover, the analytical results agree with the numerical ones when the total excitation number is lower. Finally, an effective repulsive potential is constructed to exhibit the corresponding mechanism. The results obtained here provide an experimentally feasible scheme for characterizing the quantum phase transitions in a cavity optomagnonic array system, which will offer valuable insight for quantum simulations.
• Abstract（参考訳）: 新たなハイブリッドキャビティ光磁気システム(英語版)は、実験におけるマイクロメーターのスケールでの強いまたは超強い光子-マグノン相互作用のための非常に有望な量子情報処理プラットフォームである。 本稿では,2次元キャビティオロマグニックアレイ系における超流動-モット絶縁体量子相転移について,その特性に基づいて検討した。 臨界ホッピング速度の解析解は平均場アプローチ、第2摂動理論、ランダウ第2次相転移理論によって得られる。 数値計算の結果,光子とマグノンの結合強度の増大と正の変形はコヒーレンスを好ましく,モットローブの安定領域はそれに応じて圧縮されることがわかった。 さらに, 総励振数が低い場合には, 解析結果は数値値と一致した。 最後に、対応する機構を示す効果的な反発電位を構築する。 ここで得られた結果は、キャビティオプトマノニックアレイシステムにおける量子相転移を特徴付ける実験的に実現可能なスキームを提供し、量子シミュレーションに有用な洞察を提供する。

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