論文の概要: The Closed and Open Unbalanced Dicke Trimer Model: Critical Properties
and Nonlinear Semiclassical Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11758v2
- Date: Fri, 3 Nov 2023 02:47:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-06 18:20:04.487998
- Title: The Closed and Open Unbalanced Dicke Trimer Model: Critical Properties
and Nonlinear Semiclassical Dynamics
- Title（参考訳）: 閉および開非平衡ディッケ三量体モデル:臨界特性と非線形半古典力学
- Authors: Cheng Zhang, Pengfei Liang, Neill Lambert and Mauro Cirio
- Abstract要約: 我々は最近導入されたディック・トリマーモデルの一般化について研究する。
極端に不均衡な極限では、Tavis-Cummingsモデルの対称性が復元される。
自明かつ非自明な動的シグネチャを特徴とする非平衡相の出現を観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.824077816472029
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a generalization of a recently introduced Dicke trimer model [Phys.
Rev. Lett. 128, 163601, Phys. Rev. Research 5, L042016], which allows for
cavity losses and unbalanced light-matter interactions (in which rotating and
counter-rotating terms can be tuned independently). We find that in the extreme
unbalanced limit, the $U(1)$ symmetry of the Tavis-Cummings model is restored,
qualitatively altering the critical phenomena in the superradiant phase due to
the presence of a zero-energy mode. To analyze this general regime, we develop
a semiclassical theory based on a re-quantization technique. This theory also
provides further physical insight on a recently reported anomalous finite
critical fluctuations in the time-reversal broken regime. Moving to the
open-Dicke case, by introducing local dissipation to the cavities, we observe
the emergence of a rich range of nonequilibrium phases characterized by trivial
and non-trivial dynamical signatures. In the former case, we identify, when
time-reversal symmetry is present, a new stationary phase that features
superradiant states in two of the three cavities and a normal state in the
other cavity. In the latter case, we observe the emergence of dynamical phases
in which the system exhibits superradiant oscillations, characterized by
periodic or chaotic phase space patterns. The landscape of transitions
associated with these dynamical phases features a wide range of qualitatively
different behaviours such as Hopf bifurcations, anomalous Hopf bifurcations,
collisions between basins of attraction, and exterior crises. We highlight how
the two-critical-scalings feature of the closed model is robust under
dissipation while the phenomenon of anomalous finite critical fluctuations
becomes a mean-field scaling in the open model.
- Abstract（参考訳）: 我々は最近導入されたディック・トリマーモデル(Phys. Rev. Lett. 128, 163601, Phys. Rev. Research 5, L042016)の一般化について研究し、空洞損失と光-物質相互作用(回転項と反回転項を独立に調整できる)を可能にする。
極端不均衡極限では、タヴィス・カミングスモデルの$U(1)$対称性が復元され、ゼロエネルギーモードの存在により超放射相の臨界現象を質的に変化させることが分かる。
この一般的な状態を分析するために,再定量化手法に基づく半古典理論を考案する。
この理論はまた、最近報告された時間反転崩壊状態における異常な有限臨界変動に関するさらなる物理的洞察を与える。
オープンディッケの場合、キャビティに局所散逸を導入することにより、自明かつ非自明な動的シグネチャを特徴とする豊富な非平衡位相の出現を観察する。
前者の場合、時間反転対称性が存在すると、3つのキャビティのうち2つに超ラジアン状態、もう1つのキャビティに正常状態を示す新しい定常相が現れる。
後者の場合、周期的あるいはカオス的な位相空間パターンによって特徴付けられる超ラジアント振動を示す動的位相の出現を観察する。
これらの動的相に関連する遷移の風景は、ホップ分岐、異常ホップ分岐、アトラクションの盆地間の衝突、外的危機など、様々な定性的な振る舞いを特徴としている。
閉じたモデルの2つの臨界スケーリング機能は散逸下で頑健であるのに対し、異常な有限臨界ゆらぎの現象はオープンモデルにおいて平均場スケーリングとなる。
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