論文の概要: Spin Winding and Topological Nature of Transitions in Jaynes-Cummings
Model with Stark Non-linear Coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16267v1
- Date: Wed, 30 Aug 2023 18:51:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-01 18:38:29.383613
- Title: Spin Winding and Topological Nature of Transitions in Jaynes-Cummings
Model with Stark Non-linear Coupling
- Title（参考訳）: スターク非線形カップリングを有するjaynes-cummingsモデルにおけるスピン巻線と遷移の位相的性質
- Authors: Zu-Jian Ying
- Abstract要約: 光-物質相互作用における単一量子トポロジカル相転移について検討する。
我々の結果は、光-物質相互作用における少数体相転移の深い洞察を与えるかもしれない。
- 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: Besides exploring novel transition patterns, acquiring a full understanding
of the transition nature is an ultimate pursuit in studies of phase
transitions. The fundamental models of light-matter interactions manifest
single-qubit topological phase transitions, which is calling for an analytical
demonstration apart from numerical studies. We present a rigorous study for
topological transitions in Jaynes-Cummings Model generally with Stark
non-linear Coupling. In terms of the properties of Hermite polynomials, we show
that the topological structure of the eigen wave function has an exact
correspondence to the spin winding by nodes, which yields a full spin winding
without anti-winding nodes. The spurious fractional contribution to the winding
number of the winding angle at infinity is found to be actually integer. Thus,
the phase transitions in the model have a nature of topological phase
transitions and the excitation number is endowed as a topological quantum
number. The principal transition establishes a paradigmatic case that a
transition is both symmetry-breaking Landau class of transition and
symmetry-protected topological class of transition simultaneously, while
conventionally these two classes of transitions are incompatible due to the
contrary symmetry requirements. We also give an understanding for the origin of
unconventional topological transitions in the presence of counter-rotating
terms. Our results may provide a deeper insight for the few-body phase
transitions in light-matter interactions.
- Abstract（参考訳）: 新たな遷移パターンの探索に加えて、遷移の性質の完全な理解を得ることは、相転移の研究における究極の追求である。
光間相互作用の基本モデルは単量子位相相転移を示し、数値的な研究とは別に解析的な実証を求める。
我々は、一般的にスターク非線形カップリングを伴うjaynes-cummingsモデルにおける位相遷移に関する厳密な研究を行う。
エルミート多項式の性質の観点からは、固有波動関数の位相構造が、反巻線ノードのない完全なスピン巻線を生成するノードによるスピン巻線と正確な対応を持つことを示す。
無限遠の巻角の巻数に対するスプリアス分数的寄与は実際には整数であることが判明した。
したがって、モデルにおける相転移は位相相転移の性質を持ち、励起数は位相量子数として与えられる。
主遷移は、遷移が対称性を破るランダウ類と対称性を保護したトポロジカル類の両方を同時に持つというパラダイム的なケースを確立する。
また,逆回転項の存在下での非慣習的位相遷移の起源についても理解する。
我々の結果は、光-物質相互作用における少数体相転移の深い洞察を与えるかもしれない。
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