論文の概要: Analytical Study of the Non-Hermitian Semiclassical Rabi Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.02918v2
- Date: Tue, 24 Dec 2024 11:02:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-25 15:52:29.564671
- Title: Analytical Study of the Non-Hermitian Semiclassical Rabi Model
- Title（参考訳）: 非エルミート半古典ラビモデルの解析的研究
- Authors: Yibo Liu, Liwei Duan, Qing-Hu Chen,
- Abstract要約: $mathcalPT$-breakken フェーズは、幅広い原子周波数の数値的な位相と密接に一致している。
励起状態の集団のダイナミクスを解析することにより、フーリエスペクトルにおけるいくつかの安定振動を観測する。
この分析処理は、この非エルミート原子-場相互作用系の主物理の簡潔で正確な記述を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6554326244334868
- License:
- Abstract: The $\mathcal{PT}$ symmetric semiclassical Rabi model explores the fundamental interaction between a two-level atom and a classical field, revealing novel phenomena in open systems through the inclusion of non-Hermitian terms. We propose a single similarity transformation that yields an effective Hamiltonian in rotating-wave approximation, enabling an analytical solution. The phase boundary of the $\mathcal{PT}$-broken phase, derived from the analytical eigenvalues, closely matches the numerical exact one over a wide range of atomic frequencies, demonstrating the effectiveness of the analytical approach, especially at the main resonance. The Floquet parity operator is also introduced, providing a deeper physical understanding of the emergence of the $\mathcal{PT}$-broken phase. Furthermore, by analyzing the dynamics of excited-state population, we observe several stable oscillations in the Fourier spectrum, demonstrating the applicability of the analytical method beyond the single-photon resonance region. The Bloch-Siegert shift is also discussed and, surprisingly, resembles its Hermitian counterpart, except for the higher-order terms in the coupling strength. The present analytical treatment provides a concise and accurate description of the main physics of this non-Hermitian atom-field interaction system.
- Abstract（参考訳）: $\mathcal{PT}$ symmetric semiclassical Rabi model は、2レベル原子と古典場の間の基本的な相互作用を探求し、非エルミート項を包含することで開系における新しい現象を明らかにする。
回転波近似において有効なハミルトニアンを導出する単一類似性変換を提案し,解析解を実現する。
解析的固有値から導かれる$\mathcal{PT}$-breakken相の位相境界は、幅広い原子周波数で数値的正確な値と密接に一致し、特に主共鳴において解析的アプローチの有効性を示す。
Floquetパリティ演算子も導入され、$\mathcal{PT}$-breakken フェーズの出現に関するより深い物理的理解を提供する。
さらに, 励起状態の集団の動態を解析することにより, フーリエスペクトルの安定振動を観測し, 単一光子共鳴領域を超えた解析法の適用性を実証した。
ブロッホ・ジーガートシフトも議論されており、結合強度の高次項を除いて、驚くほどヘルミートシフトに似ている。
この分析処理は、この非エルミート原子-場相互作用系の主物理の簡潔で正確な記述を提供する。
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