論文の概要: Lee-Yang theory of the superradiant phase transition in the open Dicke model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13276v1
- Date: Wed, 22 May 2024 01:12:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-25 01:34:09.813082
- Title: Lee-Yang theory of the superradiant phase transition in the open Dicke model
- Title（参考訳）: 開ディックモデルにおける超ラジカル相転移のリー・ヤン理論
- Authors: Fredrik Brange, Neill Lambert, Franco Nori, Christian Flindt,
- Abstract要約: 有限測定時間で得られた光子放射統計から超ラジカル相転移を推定できることを示す。
我々の研究は、Dickeモデルと他の量子多体系における相転移が、有限持続時間の測定からどのように検出できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Dicke model describes an ensemble of two-level atoms that are coupled to a confined light mode of an optical cavity. Above a critical coupling, the cavity becomes macroscopically occupied, and the system enters the superradiant phase. This phase transition can be observed by detecting the photons that are emitted from the cavity; however, it only becomes apparent in the limit of long observation times, while actual experiments are of a finite duration. To circumvent this problem, we here make use of recent advances in Lee-Yang theories of phase transitions to show that the superradiant phase transition can be inferred from the factorial cumulants of the photon emission statistics obtained during a finite measurement time. Specifically, from the factorial cumulants, we can determine the complex singularities of generating functions that describe the photon emission statistics, and by extrapolating their positions to the long-time limit, one can detect the superradiant phase transition. We also show that the convergence points determine the tails of the large-deviation statistics of the photon current. Our work demonstrates how phase transitions in the Dicke model and in other quantum many-body systems can be detected from measurements of a finite duration.
- Abstract（参考訳）: ディックモデル(Dicke model)は、光学キャビティの閉じ込められた光モードに結合された2レベルの原子のアンサンブルを記述する。
臨界結合の上に空洞がマクロ的に占有され、システムは超ラジカル相に入る。
この相転移は、空洞から放出される光子を検出することで観測できるが、実際の実験は有限期間であるのに対して、長い観測時間の限界においてのみ明らかになる。
この問題を回避するために, 有限測定時間で得られた光子放射統計量の因子的累積から超ラジカル相転移を推定できることを示すために, 相転移のリー・ヤン理論の最近の進歩を利用する。
具体的には、因子的累積から、光子放射統計を記述する関数の生成の複雑な特異点を決定でき、それらの位置を長時間の極限まで外挿することで、超ラジカル相転移を検出することができる。
また、収束点が光子電流の大きな偏差統計量のテールを決定することも示している。
我々の研究は、Dickeモデルと他の量子多体系における相転移が、有限持続時間の測定からどのように検出できるかを示す。
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