論文の概要: Tricritical Dicke model with and without dissipation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07109v2
• Date: Thu, 14 Sep 2023 21:17:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-18 18:28:26.352965
• Title: Tricritical Dicke model with and without dissipation
• Title（参考訳）: 散逸を伴わない三臨界ディックモデル
• Authors: Diego Fallas Padilla, Han Pu
• Abstract要約: 3レベルシステムのアンサンブルが1つの光モードと相互作用する三重臨界ディックモデルについて検討する。 平衡では、系は豊かな位相図を示し、連続対称性と離散対称性の両方を自発的に破壊することができる。 本研究は, 散逸を考慮した三重項挙動を保存し, さらに, 安定性の異なる定常相図を作成することを目的とする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Light-matter interacting systems involving multi-level atoms are appealing platforms for testing equilibrium and dynamical phenomena. Here, we explore a tricritical Dicke model, where an ensemble of three-level systems interacts with a single light mode, through two different approaches: a generalized Holstein-Primakoff map, and a treatment using the Gell-Mann matrices. Both methods are found to be equivalent in the thermodynamic limit of an infinite number of atoms. In equilibrium, the system exhibits a rich phase diagram where both continuous and discrete symmetries can be spontaneously broken. We characterize all the different types of symmetries according to their scaling behaviors. Far from the thermodynamic limit, considering just a few tens of atoms, the system already exhibits features that could help characterize both second and first-order transitions in a potential experiment. Importantly, we show that the tricritical behavior is preserved when dissipation is taken into account, moreover, the system develops a steady-state phase diagram with various regions of bistability, all of them converging at the tricritical point. Having multiple stable normal and superradiant phases opens prospective avenues for engineering interesting steady states by a clever choice of initial states and/or parameter quenching.
• Abstract（参考訳）: 多層原子を含む光物質相互作用系は、平衡や力学現象をテストするためのプラットフォームとして魅力的である。 ここでは、三段階系のアンサンブルが1つの光モードと相互作用する三臨界ディッケモデルについて、一般化されたホルシュタイン-プリマコフ写像とゲルマン行列を用いた処理という2つの異なるアプローチで検討する。 どちらの方法も無限個の原子の熱力学的極限において等価である。 平衡では、系は豊かな位相図を示し、連続対称性と離散対称性の両方を自発的に破壊することができる。 スケーリングの振る舞いに応じて,様々な種類の対称性を特徴付ける。 熱力学の限界とは程遠いが、数十個の原子を考えると、この系はすでに2階遷移と1階遷移の両方を潜在的な実験で特徴付けることができる。 重要なことは, 散逸を考慮した場合, 三臨界挙動は保存されることであり, さらに, 三臨界点に収束する様々な不安定領域を有する定常相図を作成することである。 複数の安定な正規および超ラジアント相を持つことは、初期状態および/またはパラメータのクエンチを巧みに選択することによって、興味深い定常状態を工学するための将来の道を開く。

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