論文の概要: Generalized rotating-wave approximation for the quantum Rabi model with optomechanical interaction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16164v1
• Date: Tue, 28 Mar 2023 17:28:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 14:02:49.981667
• Title: Generalized rotating-wave approximation for the quantum Rabi model with optomechanical interaction
• Title（参考訳）: 光学相互作用を持つ量子ラビモデルに対する一般化回転波近似
• Authors: Wallace H. Monta\~no and Jes\'us A. Maytorena
• Abstract要約: ハイブリッドキャビティ光学系のエネルギースペクトルと固有状態のスペクトルについて検討する。 固有状態の偏光子-フォノンの絡み合いの度合いは、非単調な振る舞いを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the spectrum of energy and eigenstates of a hybrid cavity optomechanical system, where a cavity field mode interacts with a mechanical mode of a vibrating end mirror via radiation pressure and with a two level atom via electric dipole interaction. In the spirit of approximations developed for the quantum Rabi model beyond rotating-wave approximation (RWA), we implement the so-called generalized RWA (GRWA) to diagonalize the tripartite Hamiltonian for arbitrary large couplings. Notably, the GRWA approach still allows to rewrite the hybrid Hamiltonian in a bipartite form, like a Rabi model with dressed atom-field states (polaritons) coupled to mechanical modes through reparametrized coupling strenght and Rabi frequency. We found a more accurate energy spectrum for a wide range of values of the atom-photon and photon-phonon couplings, when compared to the RWA results. The fidelity between the numerical eigenstates and its approximated counterparts is also calculated. The degree of polariton-phonon entanglement of the eigenstates presents a non-monotonic behavior as the atom-photon coupling varies, in contrast to the characteristic monotonic increase in the RWA treatment.
• Abstract（参考訳）: 共振場モードは、放射圧により振動端ミラーの機械的モードと相互作用し、電気双極子相互作用により2レベル原子と相互作用するハイブリッドキャビティ光学系のエネルギースペクトルと固有状態について検討する。 回転波近似(RWA)を超えた量子ラビモデルのために開発された近似の精神において、任意の大きなカップリングに対して三部構造ハミルトンを対角化する一般化RWA(GRWA)を実装した。 特にgrwaのアプローチでは、リパラメトリズド結合strenghtとrabi周波数によってメカニカルモードに結合した、服を着た原子場状態(ポーラリトン)を持つrabiモデルのように、ハイブリッドハミルトニアンを2部形式に書き換えることができる。 原子-光子結合と光子-フォノン結合の広い値に対して、RWA結果と比較してより正確なエネルギースペクトルが得られた。 数値固有状態と近似値との忠実性も計算される。 固有状態のポーラリトン-フォノンの絡み合いの程度は、rwa処理の特徴的な単調化とは対照的に、原子-光子カップリングが変化するため非単調な挙動を示す。

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