論文の概要: Tripartite quantum Rabi model with trapped Rydberg ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14718v1
• Date: Fri, 22 Dec 2023 14:17:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-25 14:54:22.242563
• Title: Tripartite quantum Rabi model with trapped Rydberg ions
• Title（参考訳）: Rydbergイオンを捕捉した三部量子ラビモデル
• Authors: Thomas J. Hamlyn, Chi Zhang, Igor Lesanovsky, and Weibin Li
• Abstract要約: 3部量子ラビモデル(TQRM)について検討する。 ボゾンモードはスピン-スピン相互作用を通じて2つのスピン-1/2粒子に同時結合し、スピン-スピン-ボソン結合をもたらす。 3部結合が非ゼロのままである限り、基底状態では超放射能が優勢である。 TQRMは、リドバーグイオン量子シミュレーターで実現可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8222069737852187
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate a tripartite quantum Rabi model (TQRM) wherein a bosonic mode concurrently couples to two spin-1/2 particles through a spin-spin interaction, resulting in a spin-spin-boson coupling--a departure from conventional quantum Rabi models featuring bipartite spin-boson couplings. The symmetries of the TQRM depend on the detuning parameter, representing the energy difference between the spin states. At zero detuning, a parity symmetry renders the TQRM reducible to a quantum Rabi model. A subradiant to superradiant transition in the groundstate is predicted as the tripartite coupling strength increases. For non-zero detuning, the total spin emerges as the sole conserved quantity in the TQRM. It is found that superradiance prevails in the groundstate as long as the tripartite coupling remains non-zero. We derive the Braak G-function of the TQRM analytically, with which the eigenspectra are obtained. The TQRM can be realized in a viable trapped Rydberg ion quantum simulator where the required tripartite couplings and single body interactions in the TQRM are naturally present.
• Abstract（参考訳）: ボソニックモードがスピン-スピン相互作用を通じて2つのスピン-1/2粒子に同時に結合する三成分量子ラビモデル(tqrm)について検討し、スピン-スピン-ボーソンカップリング--二成分スピン-ボーソンカップリングを特徴とする従来の量子ラビモデルから脱却する。 tqrmの対称性は、スピン状態間のエネルギー差を表すデチューニングパラメータに依存する。 ゼロデチューニングにおいて、パリティ対称性はTQRMを量子ラビモデルに還元することができる。 3部結合強度が増加するにつれて、基底状態における超ラジカル遷移が予測される。 非ゼロデチューニングでは、トータルスピンはTQRMの唯一の保存量として現れる。 3部結合が非ゼロである限り、基底状態において超放射能が優位であることがわかった。 固有スペクトルが得られたTQRMのブラックG関数を解析的に導出する。 TQRMは、TQRM内で必要となる三部結合と単体相互作用が自然に存在する、リドバーグイオン量子シミュレータで実現可能である。

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