論文の概要: Quantum phase transition of the two-dimensional Rydberg atom array in an optical cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.08800v1
• Date: Tue, 19 Apr 2022 10:49:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 08:57:12.132048
• Title: Quantum phase transition of the two-dimensional Rydberg atom array in an optical cavity
• Title（参考訳）: 光学キャビティにおける2次元ライドバーグ原子配列の量子相転移
• Authors: Gao-Qi An, Tao Wang, and Xue-Feng Zhang
• Abstract要約: 我々は、平均場理論と大規模量子モンテカルロシミュレーションの助けを借りて、光学キャビティ内の2次元ライドバーグ原子アレイについて研究する。 これらの相互作用は、モット、ソリッド1/2、超ラジアント、超ラジアント固相を含む豊富な量子相図を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.551635299693738
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the two-dimensional Rydberg atom array in an optical cavity with help of the meanfield theory and the large-scale quantum Monte Carlo simulations. The strong dipole-dipole interactions between Rydberg atoms can make the system exhibit the crystal structure, and the coupling between two-level atom and cavity photon mode can result in the formation of the polariton. The interplay between them provides a rich quantum phase diagram including the Mott, solid-1/2, superradiant and superradiant solid phases. As the two-order co-existed phase, the superradiant solid phase breaks both translational and U(1) symmetries. Based on both numerical and analytic results, we found the region of superradiant solid is much larger than one dimensional case, so that it can be more easily observed in the experiment. Finally, we discuss how the energy gap of the Rydberg atom can affect the type of the quantum phase transition and the number of triple points.
• Abstract（参考訳）: 我々は、平均場理論と大規模量子モンテカルロシミュレーションを用いて、光学空洞内の2次元リドバーグ原子配列の研究を行った。 ライドバーグ原子間の強い双極子-双極子相互作用により、系は結晶構造を示すことができ、2レベル原子とキャビティフォトンモードのカップリングはポーラリトンの形成に繋がる。 これらの間の相互作用は、mott、solid-1/2、superradiant、superradiant solid phaseを含む豊富な量子位相図を提供する。 2次の共存相として、超ラジカル固体相は翻訳とU(1)対称性の両方を破る。 数値解析と解析の両方の結果から,超ラジカル固体の領域は1次元の場合よりもはるかに大きく,実験でより容易に観察できることがわかった。 最後に、リドバーグ原子のエネルギーギャップが量子相転移のタイプと三重点の数にどのように影響するかについて議論する。

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