論文の概要: Dynamic transition of the generalized Jaynes-Cummings model: multi-particles and inter-particle interaction effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20648v1
• Date: Mon, 30 Dec 2024 01:47:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 17:05:10.84166
• Title: Dynamic transition of the generalized Jaynes-Cummings model: multi-particles and inter-particle interaction effects
• Title（参考訳）: 一般化Jaynes-Cummingsモデルの動的遷移:多粒子および粒子間相互作用効果
• Authors: Wen Liang, Zhenhua Yu,
• Abstract要約: 量子システムの力学に環境がどのように影響するかは、依然として中心的な問題である。 N$粒子が真空状態のボソンモードで最初に励起される場合の動的遷移について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.305563895311544
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: How environments affect dynamics of quantum systems remains a central question in understanding transitions between quantum and classical phenomena and optimizing quantum technologies. A paradigm model to address the above question is the generalized Jaynes-Cummings model, in which a two-level particle is coupled to its environment modeled by a continuum boson modes. Previous analytic solution shows that, starting from the initial state that the particle is in its excited state and the boson modes in their vacuum state, the time evolution of the probability that the particle occupies the excited state exhibits a dynamic transition as the system-environment coupling varies; when the coupling is weak, the probability decays to zero monotonically, while a finite weight of the particle is localized in the excited state when the coupling is sufficiently strong. Here, we study the dynamic transition for the case that $N$ particles are initially excited with the boson modes in their vacuum state. In particular, we access the effects of an all to all Ising type interaction we introduce between the particles. Our calculation is carried out by the non-perturbative time-dependent numerical renormalization group method. We find that the critical coupling for the transition decreases with $N$, and is suppressed (enlarged) by the anti-ferromagnetic (ferromagnetic) Ising interaction. Our results enrich understanding on environmental effects on interacting quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子系の力学に環境がどのように影響するかは、量子と古典的現象の間の遷移を理解し、量子技術を最適化する上で重要な問題である。 上記の問題に対処するパラダイムモデルは一般化されたJaynes-Cummingsモデルであり、2レベル粒子が連続ボソンモードでモデル化された環境に結合される。 従来の分析解では、粒子がその励起状態にある初期状態と真空状態にあるボソンモードから、粒子が励起状態を占める確率の時間進化は、系の環境結合が変化するにつれて動的遷移を示す。 ここでは、N$粒子が真空状態のボソンモードで最初に励起される場合の動的遷移について検討する。 特に、粒子間の全てのイジング型相互作用に対するオールの効果にアクセスする。 計算は非摂動時間依存型数値再正規化群法を用いて行う。 遷移の臨界結合は$N$で減少し、反強磁性(強磁性)イジング相互作用によって(増大)抑制される。 本研究は,相互作用量子系における環境影響の理解を深めるものである。

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