論文の概要: Kondo QED: The Kondo effect and photon trapping in a two-impurity Anderson model ultra-strongly coupled to light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01044v2
• Date: Wed, 19 Jul 2023 14:47:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-20 17:43:20.494370
• Title: Kondo QED: The Kondo effect and photon trapping in a two-impurity Anderson model ultra-strongly coupled to light
• Title（参考訳）: 近藤qed:光に強く結合した2重不純物アンダーソン模型における近藤効果と光子トラップ
• Authors: Po-Chen Kuo, Neill Lambert, Mauro Cirio, Yi-Te Huang, Franco Nori, Yueh-Nan Chen
• Abstract要約: 近藤効果は強い相関の量子多体物理学の最も研究された例の1つである。 2つの不純物アンダーソンモデルと1つのモードの空洞を超強結合した2つの現象を組み合わせたシステムについて検討する。 抽象モデルとして提示されているが、将来のハイブリッドキャビティ-QEDシステムに関係している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.43496401697112697
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Kondo effect is one of the most studied examples of strongly correlated quantum many-body physics. Another type of strongly correlated physics that has only recently been explored in detail (and become experimentally accessible) is that of ultrastrong coupling between light and matter. Here, we study a system which we denote as "Kondo QED") that combines both phenomena, consisting of a two-impurity Anderson model ultra-strongly coupled to a single-mode cavity. While presented as an abstract model, it is relevant for a range of future hybrid cavity-QED systems. Using the hierarchical equations of motion approach we show that the ultrastrong coupling of cavity photons to the electronic states (impurity) noticeably suppresses the electronic Kondo resonance due to the destruction of many-body correlations of the Kondo cloud. We observe this transfer of correlations from the Kondo cloud to the cavity by computing the entropy and mutual information of the impurity-cavity subsystems. In addition, in the weak lead-coupling limit and at zero-bias, the model exhibits a ground-state photon accumulation effect originating entirely from counter-rotating terms in the impurity-cavity interaction. Interestingly, in the strong lead-coupling limit, this accumulation is ``Kondo-enhanced'' by new transition paths opening when increasing the hybridization to the leads. This suggests a new mechanism for the generation of real photons from virtual states. We further show that the suppression of the Kondo effect is stable under broadening of the cavity resonance as a consequence of the interaction to an external bosonic continuum. Our findings pave the way for the simultaneous control of both the Kondo QED effect and a photon accumulation effect using the ultrastrong coupling of light and matter.
• Abstract（参考訳）: 近藤効果は強い相関の量子多体物理学の最も研究された例の1つである。 光と物質の間の超強結合は、最近になって詳細に研究され(そして実験的にアクセス可能になった)、強い相関を持つ物理学の別のタイプである。 本稿では,2つの不純物アンダーソンモデルと1つのモード共振器を超強結合した2つの現象を組み合わせた「近藤QED」システムについて検討する。 抽象モデルとして提示されているが、将来のハイブリッドキャビティqedシステムと関係がある。 動きの階層方程式を用いて, 空洞光子と電子状態(不純物)の超強結合は近藤雲の多体相関の破壊による電子近藤共鳴を顕著に抑制することを示した。 我々は,不純物・キャビティサブシステムのエントロピーと相互情報を計算することにより,近藤雲から空洞への相関関係を観測する。 さらに、弱い鉛結合限界とゼロバイアスでは、モデルは不純物-キャビティ相互作用における逆回転項から生じる基底状態光子蓄積効果を示す。 興味深いことに、強い鉛結合限界において、この蓄積は、リードへのハイブリダイゼーションを増加させる際に開く新しい遷移経路によって、'kondo-enhanced'となる。 これは仮想状態から実光子を生成するための新しいメカニズムを示唆する。 さらに,外部ボソニック連続体との相互作用の結果,空洞共鳴の拡充によりコンド効果の抑制が安定であることが示唆された。 本研究は,光と物質の超強結合を用いた近藤qed効果と光子蓄積効果の同時制御への道を開くものである。

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