論文の概要: Inelastic decay from integrability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15542v1
• Date: Tue, 29 Aug 2023 18:02:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-31 15:52:53.419675
• Title: Inelastic decay from integrability
• Title（参考訳）: 可積分性からの非弾性崩壊
• Authors: Amir Burshtein and Moshe Goldstein
• Abstract要約: 積分境界モデルの回路QED実現において非弾性減衰が観測可能であることを示す。 本研究では, 超伝導回路におけるマイクロ波光子の不純物からの散乱について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A hallmark of integrable systems is the purely elastic scattering of their excitations. Such systems posses an extensive number of locally conserved charges, leading to the conservation of the number of scattered excitations, as well as their set of individual momenta. In this work, we show that inelastic decay can nevertheless be observed in circuit QED realizations of integrable boundary models. We consider the scattering of microwave photons off impurities in superconducting circuits implementing the boundary sine-Gordon and Kondo models, which are both integrable. We show that not only inelastic decay is possible for the microwave photons, in spite of integrability, and thanks to a nonlinear relation between them and the elastically-scattered excitations, but also that integrability in fact provides powerful analytical tools allowing to obtain exact expressions for response functions describing the inelastic decay. Using the framework of form factors, we calculate the total inelastic decay rate and elastic phase shift of the microwave photons, extracted from a 2-point response function. We then go beyond linear response and obtain the exact energy-resolved inelastic decay spectrum, using a novel method to evaluate form factor expansions of 3-point response functions, which could prove useful in other applications of integrable quantum field theories. We relate our results to several recent photon splitting experiments, and in particular to recent experimental data that provides evidence for the elusive Schmid-Bulgadaev dissipative quantum phase transition.
• Abstract（参考訳）: 可積分系の目印は、その励起の純粋に弾性散乱である。 このようなシステムは、多くの局所的に保存された電荷を持ち、散乱した励起の数と個々のモーメントの保存に繋がる。 本研究では, 積分境界モデルの回路QED実現において, 非弾性崩壊が観測可能であることを示す。 超伝導回路における不純物からのマイクロ波光子の散乱について検討し,両者とも可積分な境界sine-gordonモデルと近藤モデルを実装した。 その結果, マイクロ波光子の非弾性減衰は, 可積分性にも拘わらず, それらの非線形関係と弾性散乱励起により可能となるだけでなく, 非弾性減衰を記述する応答関数の正確な表現が得られるような強力な解析ツールが実際に提供されることがわかった。 形状因子の枠組みを用いて, 2点応答関数から抽出したマイクロ波光子の非弾性減衰速度と弾性位相シフトを計算した。 線形応答を超越して、エネルギー分解非弾性崩壊スペクトルを正確に取得し、3点応答関数のフォームファクタ展開を評価する新しい方法を用いて、積分可能な量子場理論の他の応用で有用であることを示す。 本研究では,最近の光子分裂実験,特にschmid-bulgadaev散逸量子相転移の証拠となる最近の実験データについて述べる。

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