論文の概要: Genuine Quantum effects in Dicke-type Models at large atom numbers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.03396v1
- Date: Wed, 05 Mar 2025 11:19:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-06 15:51:09.382250
- Title: Genuine Quantum effects in Dicke-type Models at large atom numbers
- Title（参考訳）: 大きな原子数におけるディック型モデルにおける遺伝子量子効果
- Authors: Kai Müller, Walter T. Strunz,
- Abstract要約: 我々は、バランスのとれた非バランスなDickeモデルにおいて、真の量子効果の発生と平均場物理学を超えて検討する。
我々は、新しい開系力学法を用いて、大きいが有限の$N$で生き残る量子効果を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We investigate the occurrence of genuine quantum effects and beyond mean-field physics in the balanced and unbalanced open Dicke model with a large, yet finite number of atoms $N$. Such driven and dissipative quantum many-body systems have recently been realized in experiments involving ultracold gases inside optical cavities and are known to obey mean-field predictions in the thermodynamic limit $N\to\infty$. Here we show quantum effects that survive for large but finite $N$, by employing a novel open-system dynamics method that allows us to obtain numerically exact quantum dynamical results for atom numbers up to a mesoscopic $N\approx 1000$. While we find that beyond-mean-field effects vanish quickly with increasing $N$ in the balanced Dicke model, we are able to identify parameter regimes in the unbalanced Dicke model that allow genuine quantum effects to persist even for mesoscopic $N$. They manifest themselves in a strong squeezing of the steady state and a modification of the steady-state phase diagram that cannot be seen in a mean-field description. This is due to the fact that the steady-state limit $t\rightarrow \infty$ and thermodynamic limit $N\rightarrow \infty$ do not commute.
- Abstract（参考訳）: 我々は、大きな、しかし有限個の原子数$N$のDickeモデルにおいて、真の量子効果の発生と平均場物理学を超えた平均場物理学について検討する。
このような駆動および散逸性量子多体系は、近年、光学キャビティ内の超低温気体に関する実験で実現され、熱力学限界$N\to\infty$における平均場予測に従うことが知られている。
ここでは、大きなが有限の$N$で生き残る量子効果を示し、メソスコピックな$N\approx 1000$までの原子数に対する数値的に正確な量子力学結果を得ることができる新しい開系力学法を用いる。
平均場外効果は、バランスの取れたディックモデルにおいてN$の増加とともに急速に消失するが、真の量子効果がメソスコピックな$N$であっても持続できる非バランスのディックモデルにおけるパラメータレギュレーションを特定できる。
それらは、定常状態の強いスクイーズと、平均場記述では見えない定常状態の位相図の修正に現れている。
これは、定常極限 $t\rightarrow \infty$ と熱力学極限 $N\rightarrow \infty$ が可換でないという事実による。
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