論文の概要: Quantum phase transition in a quantum Rabi square with next-nearest-neighbor hopping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03612v1
- Date: Thu, 4 Jul 2024 03:45:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 19:21:33.452548
- Title: Quantum phase transition in a quantum Rabi square with next-nearest-neighbor hopping
- Title（参考訳）: 次アネレスト近傍ホッピングを持つ量子ラビ正方形における量子相転移
- Authors: Yilun Xu, Feng-Xao Sun, Qiongyi He, Han Pu, Wei Zhang,
- Abstract要約: 4つの量子ラビ系のうち、最も近い隣り合う光子ホッピングと次の隣り合う光子ホッピングを許容する量子ラビ正方形モデルを提案する。
反強磁性超ラジアント相とフラストレーションされた超ラジアント相との1次相転移を実現する。
量子シミュレーションや量子材料を応用した量子制御を実現するために,次のアレスト近傍ホッピングがゲージ位相の代替となる可能性が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.457884028844415
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a quantum Rabi square model where both the nearest-neighbor and the next-nearest-neighbor photon hopping are allowed among four quantum Rabi systems located at the vertices of a square. By tuning the next-nearest hopping strength, we realize a first-order phase transition between the antiferromagnetic superradiant phase and the frustrated superradiant phase, as well as a second-order phase transition between the normal and the superradiant phases. To understand the emergence of such phases, we show analytically that the effect induced by next-nearest hopping is equivalent to that of an artificial gauge phase. Our findings suggest that the next-nearest-neighbor hopping can serve as an alternative for the gauge phase to realize quantum control in applications of quantum simulation and quantum materials, and that our model represents a basic building block for the frustrated $J_1$-$J_2$ quantum spin model on square lattices.
- Abstract（参考訳）: 正方形の頂点に位置する4つの量子ラビ系のうち、最も近い隣り合う光子ホッピングと次の隣り合う光子ホッピングの両方が許容される量子ラビ正方形モデルを提案する。
反強磁性超ラジアント相とフラストレーションされた超ラジアント相の間の一階相転移と、通常相と超ラジアント相の間の二階相転移を実現する。
このような相の出現を理解するため, 次世代ホッピングによる効果が人工ゲージ相と等価であることを示す。
量子シミュレーションや量子材料への応用における量子制御を実現するためのゲージ位相の代替として,次のアレスト近傍ホッピングが有効であることが示唆され,我々のモデルは,平方格子上の量子スピンモデルに対するフラストレーション (J_1$-$J_2$) の基本構成ブロックを表現している。
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