論文の概要: Variety of Superradiant Phase Transition in Bose-Fermi System with Tight-Binding Model in the weak-coupling regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.02226v1
- Date: Tue, 04 Mar 2025 03:04:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 18:50:38.993296
- Title: Variety of Superradiant Phase Transition in Bose-Fermi System with Tight-Binding Model in the weak-coupling regime
- Title（参考訳）: 弱結合状態におけるタイト結合モデルを持つボース・フェルミ系における超ラジカル相転移の多様性
- Authors: Xing Su, Jian-Jian Cheng, Lin Zhang,
- Abstract要約: 一次元強結合電子鎖内の超ラジカル相転移に固有の動的多様性について検討する。
ピエルス置換によって量子化された電磁ベクトルポテンシャルを用いることで、ゲージ結合されたボース=フェルミ系は運動量依存の超ラジカル遷移を促進する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.581287929903093
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a full exploration of the dynamic diversity inherent in superradiant phase transitions within a one-dimensional tight-binding electronic chain that is intricately coupled to a single-mode optical cavity. By employing a quantized electromagnetic vector potential via the Peierls substitution, this gauge-coupled Bose-Fermi system facilitates momentum-dependent superradiant transitions. These transitions are characterized by the displacement of the cavity mode and the redistribution of electronic momentum, thereby circumventing the second-order spurious phase transitions typically observed in Dicke-like models. Distinct from multimode cavity QED systems with atomic gases, the single-mode optical configuration unveils a range of nonlinear phenomena, including multistability and varied spontaneous symmetry breaking. This configuration enables the precise manipulation of superradiant phases in weak coupling regimes, devoid of the quantum fluctuation divergence. Our findings advance the understanding of tunable quantum devices and highlight potential applications in quantum information processing and metrology.
- Abstract（参考訳）: 単一モード光キャビティに複雑に結合した1次元強結合電子鎖内の超ラジカル相転移に固有の動的多様性について,全探索を行った。
ピエルス置換によって量子化された電磁ベクトルポテンシャルを用いることで、ゲージ結合されたボース=フェルミ系は運動量依存の超ラジカル遷移を促進する。
これらの遷移はキャビティモードの変位と電子運動量の再分配によって特徴づけられるため、ディック様モデルで典型的に見られる2階スプリアス相転移を回避できる。
原子ガスを持つ多モードキャビティQEDシステムとは違い、単一モード光学配置は、多重安定性や様々な自発的対称性の破れを含む様々な非線形現象を露呈する。
この構成により、量子ゆらぎのばらつきを欠いた弱いカップリング状態における超放射相の精密な操作が可能となる。
我々の発見は、可変量子デバイスの理解を前進させ、量子情報処理とメトロジーの潜在的な応用を浮き彫りにした。
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