論文の概要: Phase driven unconventional superradiance phase transition in non-Hermitian cascaded quantum Rabi cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16576v2
- Date: Tue, 2 Jul 2024 05:32:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 06:39:57.037150
- Title: Phase driven unconventional superradiance phase transition in non-Hermitian cascaded quantum Rabi cavities
- Title（参考訳）: 非エルミートカスケード量子ラビ空洞における相駆動非定常超放射相転移
- Authors: Shujie Cheng, Shuai-Peng Wang, G. D. M. Neto, Gao Xianlong,
- Abstract要約: 本研究では、非エルミート量子ラビ空洞における超放射相転移をもたらす位相駆動対称性の破れについて検討する。
観測器で検証した超放射位相境界を解析的に導出する。
位相駆動型第1次および第2次超放射光相転移を同定し,第2次遷移の量子臨界度に着目した。
- 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: This study investigates phase-driven symmetry breaking leading to superradiance phase transitions in cascaded non-Hermitian quantum Rabi cavities. Non-Hermiticity is introduced via the phase coupling $\varphi$ between the atom and the optical field. In the thermodynamic limit of the quantum harmonic oscillator, we analytically derive the superradiance phase boundary, validated by observables. An unconventional quantum phase transition without a Hermitian analogue arises when $|\varphi|=\frac{\pi}{4}$ or $|\varphi|=\frac{3\pi}{4}$, where the phase boundary is uniquely determined by the cavity coupling, at $\mathcal{J}=\frac{1}{2}$, independent of the atom-photon coupling strength $g$. For other $\varphi$, the phase boundary relies on both $\mathcal{J}$ and $g$, similar to the scenario observed in Hermitian systems. Furthermore, we identify phase-driven first- and second-order superradiance phase transitions, focusing on the quantum criticality of the second-order transition by determining the critical exponents and the universality class. The feasibility of experimental realization is also discussed, aiming to inspire further studies on non-Hermitian superradiance quantum phase transitions.
- Abstract（参考訳）: 本研究は,非エルミタン量子ラビ空洞の超放射相転移に寄与する相駆動対称性の破れについて検討する。
非ハーモニティ性は、原子と光学場の間の位相結合$\varphi$を介して導入される。
量子高調波発振器の熱力学限界では、観測値によって検証された超放射位相境界を解析的に導出する。
エルミート類似を持たない非伝統的な量子相転移は、$|\varphi|=\frac{\pi}{4}$または$|\varphi|=\frac{3\pi}{4}$において、相境界が空洞結合によって一意に決定されるとき、$\mathcal{J}=\frac{1}{2}$において原子-光子結合強度$g$とは独立に生じる。
他の$\varphi$の場合、位相境界は、エルミート系で観測されるシナリオと同様、$\mathcal{J}$と$g$の両方に依存する。
さらに, 臨界指数と普遍性クラスを決定することにより, 位相駆動型第1次および第2次超放射相転移を同定し, 第2次遷移の量子臨界度に着目した。
実験実現の可能性についても論じ、非エルミート超放射光量子相転移の研究を刺激することを目的としている。
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