論文の概要: Role of Matter Interactions in Superradiant Phenomena

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.04961v2
• Date: Tue, 30 Sep 2025 13:01:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-01 14:44:59.696025
• Title: Role of Matter Interactions in Superradiant Phenomena
• Title（参考訳）: 超ラジカル現象における物質相互作用の役割
• Authors: João Pedro Mendonça, Krzysztof Jachymski, Yao Wang,
• Abstract要約: スーパーラディアント現象(英: Superradiant phenomenon)は、通常ディックモデルによって記述される、強い光-物質相互作用の指標である。 本研究では,物質-物質相互作用がこの現象にどのように影響するかを基底状態シミュレーションにより検討する。 異方性結合の下では、平面内スピン秩序が超放射と共存する強い相関位相が明らかとなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0271860168429123
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The superradiant phenomenon, usually described by the Dicke model, is a hallmark of strong light-matter interaction. We explore how matter-matter interactions influence this phenomenon by performing ground-state simulations of Dicke-like models with both isotropic and anisotropic spin couplings. We find that Ising-type interactions produce two qualitatively distinct phase boundaries, one of which gives rise to an antiferromagnetic-normal phase connected to the superradiant regime via a first-order phase transition. Under anisotropic couplings, we uncover a strongly correlated phase where in-plane spin order coexists with superradiance, exhibiting sublinear scaling of the photon occupation per site and power-law decay of spin correlations. Furthermore, superradiance can be strengthened by tuning either isotropic or anisotropic interactions, highlighting the role of intrinsic many-body correlations in shaping light-matter quantum phases.
• Abstract（参考訳）: 超ラジアント現象(英: superradiant phenomenon)は、通常ディックモデルによって記述される、強い光-物質相互作用の指標である。 物質-物質相互作用が、異方性スピン結合と異方性スピンカップリングの両方を持つディック様モデルの基底状態シミュレーションを実行することにより、この現象にどのように影響するかを考察する。 We found that Ising-type interaction produce two qualitatively distinct phase boundary, which brings up to an antiferromagnetic-normal phase connected to the superradiant regime through a first-order phase transition。 異方性結合の下では、面内スピン秩序が超放射光と共存し、光子占有のサブ線形スケーリングとスピン相関のパワー-ロー崩壊を示す強い相関相が明らかとなる。 さらに、超放射能は、等方性または異方性相互作用のチューニングによって強化され、光-物質量子相の形成における内在的な多体相関の役割が強調される。

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