論文の概要: Effective Field Theories and Finite-temperature Properties of
Zero-dimensional Superradiant Quantum Phase Transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06738v1
- Date: Wed, 13 Sep 2023 06:08:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-14 15:22:15.113142
- Title: Effective Field Theories and Finite-temperature Properties of
Zero-dimensional Superradiant Quantum Phase Transitions
- Title（参考訳）: ゼロ次元超ラジアント量子相転移の有効場理論と有限温度特性
- Authors: Zi-Yong Ge, Heng Fan, and Franco Nori
- Abstract要約: 我々は,光物質相互作用系の実効場理論と有限温度特性を示す。
この結果から, ゼロ次元超ラジアント量子相転移を従来の統計物理学と整合させることができた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.24959391399729
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The existence of zero-dimensional superradiant quantum phase transitions
seems inconsistent with conventional statistical physics, which has not been
explained so far. Here we demonstrate the corresponding effective field
theories and finite-temperature properties of light-matter interacting systems,
and show how this zero-dimensional quantum phase transition occurs. We first
focus on the Rabi model, which is a minimum model that hosts a superradiant
quantum phase transition. With the path integral method, we derive the
imaginary-time action of the photon degrees of freedom. We also define a
dynamical exponent as the rescaling between the temperature and the photon
frequency, and perform dimensional analysis to the effective action. Our
results show that the effective theory becomes a free scalar field or
$\phi^4$-theory for a proper dynamical exponent, where a true second-order
quantum phase transition emerges. These results are also verified by numerical
simulations of imaginary-time correlation functions of the order parameter.
Furthermore, we also generalize this method to the Dicke model. Our results
make the zero-dimensional superradiant quantum phase transition compatible with
conventional statistical physics, and pave the way to understand it in the
perspective of effective field theories.
- Abstract（参考訳）: ゼロ次元超ラジカル量子相転移の存在は、これまで説明されていない従来の統計物理学と矛盾しているように見える。
ここでは、光物質相互作用系の対応する有効場の理論と有限温度特性を示し、この零次元量子相転移がどのように起こるかを示す。
我々はまず、超ラジカル量子相転移をホストする最小モデルであるRabiモデルに焦点を当てる。
経路積分法により、光子自由度の想像的時間的作用を導出する。
また, 動的指数を温度と光子周波数のリスケーリングとして定義し, 有効作用の次元解析を行う。
その結果、実効理論は、真の二階量子相転移が現れるような固有力学指数に対して自由スカラー場または$\phi^4$-理論となる。
これらの結果は,次数パラメータの仮想時間相関関数の数値シミュレーションにより検証される。
さらに,この手法をディッケモデルに一般化する。
この結果から, ゼロ次元超ラジアント量子相転移を従来の統計物理学と整合させ, 有効場理論の観点から理解する道を開いた。
関連論文リスト
- Variational Quantum Simulation of the Fokker-Planck Equation applied to Quantum Radiation Reaction [0.0]
ペタワット級レーザーによる近未来の実験は、ガンマ線と電子-陽電子対の高フラックスを生み出すことが期待されている。
この研究は、プラズマ物理シナリオの量子シミュレーションに向けた第一歩として役立つだろう。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-26T15:27:00Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Probing Confinement Through Dynamical Quantum Phase Transitions: From
Quantum Spin Models to Lattice Gauge Theories [0.0]
動的量子相転移のタイプの変化は、閉じ込め-分解遷移に付随することを示す。
我々の結論は、イオントラップ装置やゲージ理論の冷原子実験など、現代の量子シミュレーションプラットフォームで検証することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-18T18:00:04Z) - Dynamics Reflects Quantum Phase Transition of Rabi Model [0.0]
Rabiモデルの回転波近似の分解は、相転移と結合強度をもたらす。
物理量の力学はこのモデルに対してそのような相転移を反映できることを示す。
この研究は、開量子系に対する非平衡過程による相転移を探求するアイデアを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T14:45:07Z) - Quantum Effects on the Synchronization Dynamics of the Kuramoto Model [62.997667081978825]
量子揺らぎは同期の出現を妨げるが、完全に抑制するわけではない。
モデルパラメータへの依存を強調して,臨界結合の解析式を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-16T16:41:16Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Characterizing Superradiant Phase of the Quantum Rabi Model [0.0]
最近、量子ラビモデル(QRM)で理論的に最初に予測された超ラジカル相転移が実験的に検証されている。
これはさらに、相転移の過程と超ラジカル相の性質の研究への関心を刺激する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-27T04:20:59Z) - Demonstrating Quantum Microscopic Reversibility Using Coherent States of
Light [58.8645797643406]
本研究では, 量子系が熱浴と相互作用する際の可視性に関する量子一般化を実験的に提案する。
微視的可逆性の原理に対する量子修正が低温限界において重要であることを検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:25:29Z) - Lee-Yang theory of the two-dimensional quantum Ising model [0.0]
有限温度による熱ゆらぎを含む量子相転移のリー・ヤン理論を開発する。
本手法は,有限サイズの系における順序パラメータのモーメント生成関数の解析的性質を利用する。
有限温度における2次元量子系の臨界挙動を予測する手法の可能性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-18T08:50:40Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。