論文の概要: Nonequilibrium Dyson equations for strongly coupled light and matter:
spin glass formation in multi-mode cavity QED
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11624v2
- Date: Wed, 20 Dec 2023 11:14:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-21 12:39:51.190362
- Title: Nonequilibrium Dyson equations for strongly coupled light and matter:
spin glass formation in multi-mode cavity QED
- Title（参考訳）: 強結合光と物質に対する非平衡ダイソン方程式:多モードキャビティqedにおけるスピンガラス形成
- Authors: Hossein Hosseinabadi, Darrick E. Chang, Jamir Marino
- Abstract要約: 我々は、相互作用する光-物質系に対して非平衡ダイソン方程式を導出するために積分手法を適用する。
この記事の目的の1つは、様々な科学コミュニティから読者を橋渡しするために設計された教育的な紹介を提供することである。
- 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 interfaces have now entered a new stage marked by the ability to
engineer quantum correlated states under driven-dissipative conditions. To
propel this new generation of experiments, we are confronted with the need to
model non-unitary many-body dynamics in strongly coupled regimes, by
transcending traditional approaches in quantum optics. In this work, we
contribute to this program by adapting a functional integral technique,
conventionally employed in high-energy physics, in order to derive
nonequilibrium Dyson equations for interacting light-matter systems. Our
approach is grounded in constructing two-particle irreducible (2PI) effective
actions, which provide a non-perturbative and conserving framework for
describing quantum evolution at a polynomial cost in time. One of the aims of
the article is to offer a pedagogical introduction designed to bridge readers
from diverse scientific communities, including those in quantum optics,
condensed matter, and high-energy physics. We apply our method to complement
the analysis of spin glass formation in the context of frustrated multi-mode
cavity quantum electrodynamics, initiated in our accompanying work [H.
Hosseinabadi, D. Chang, J. Marino, arXiv:2311.05682]. Finally, we outline the
capability of the technique to describe other near-term platforms in many-body
quantum optics, and its potential to make predictions for this new class of
experiments.
- Abstract（参考訳）: 光物質界面は現在、駆動散逸条件下で量子相関状態を設計する能力に特徴付けられる新しい段階に入った。
この新しい世代の実験を推進するために、量子光学における従来のアプローチを超越することで、強い結合状態における非単体多体力学をモデル化する必要がある。
本研究では,従来高エネルギー物理学で用いられてきた関数積分法を応用し,光物質相互作用系に対する非平衡ジソン方程式を導出する。
提案手法は, 時間的多項式コストで量子進化を記述するための非摂動的・保存的枠組みを提供する2粒子既約(2PI)実効作用の構築に基礎を置いている。
この記事の目的は、量子光学、凝縮物質、高エネルギー物理学など、様々な科学コミュニティから読者を橋渡しするための教育的な紹介を提供することである。
本研究は, フラストレーションを伴う多モード空洞量子力学(H. Hosseinabadi, D. Chang, J. Marino, arXiv:2311.05682]の文脈におけるスピンガラス形成の解析を補完する手法である。
最後に、多体量子光学における他の近距離プラットフォームを記述する手法の能力と、この新しいタイプの実験の予測可能性について概説する。
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