論文の概要: The role of exchange interactions in superradiant phenomena

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.04961v1
• Date: Thu, 06 Mar 2025 20:47:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 19:13:14.786017
• Title: The role of exchange interactions in superradiant phenomena
• Title（参考訳）: 超ラジカル現象における交換相互作用の役割
• Authors: João Pedro Mendonça, Krzysztof Jachymski, Yao Wang,
• Abstract要約: ディックモデル(Dicke model)は、強い光-物質相互作用とその超放射特性を探求する中心的なプラットフォームである。 異方性スピンスピン結合と異方性スピンスピンカップリングがディックパラダイムに与える影響について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6950556061419655
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Dicke model is a central platform for exploring strong light-matter interaction and its superradiant properties, with implications for emerging quantum technologies. Recognizing that realistic qubits inherently experience direct interactions, we investigate the influence of both isotropic and anisotropic spin-spin couplings on the Dicke paradigm. In the strong coupling regime--where large photon populations challenge conventional numerical techniques--we developed a hybrid numerical method tailored for this problem, which demonstrates high accuracy and rapid convergence in reproducing established Dicke model results. Furthermore, our study reveals that distinct ferromagnetic and antiferromagnetic regions exhibit different orders of phase transitions. Most notably, in the presence of anisotropic interactions, we identify a novel phase where spin order and superradiance coexist, marked by enhanced superradiance with a photon number significantly exceeding that of the conventional Dicke model.
• Abstract（参考訳）: ディックモデル(Dicke model)は、強力な光-物質相互作用とその超放射能特性を探求する中心的なプラットフォームであり、新興量子技術に影響を及ぼす。 現実的量子ビットが直接相互作用を本質的に経験していることを認識し、ディックパラダイムにおける等方的および異方的スピン-スピンカップリングの影響について検討する。 そこで我々は,この問題に適したハイブリッド数値法を開発し,確立されたDickeモデルの結果の精度と迅速な収束性を実証した。 さらに, 強磁性領域と反強磁性領域は相転移の順序が異なることが明らかとなった。 特に、異方性相互作用の存在下では、スピン秩序と超放射共存の新たな位相を同定し、従来のディックモデルよりもはるかに多い光子数による超放射能の増強を特徴とする。

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