論文の概要: Phase Transitions in Open Dicke Model: a degenerate perturbation theory approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.12696v1
- Date: Mon, 19 May 2025 04:33:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-20 14:57:11.405362
- Title: Phase Transitions in Open Dicke Model: a degenerate perturbation theory approach
- Title（参考訳）: 開ディックモデルにおける相転移:縮退摂動理論アプローチ
- Authors: Wenqi Tong, H. Alaeian, F. Robicheaux,
- Abstract要約: オープンディックモデルの定常挙動について検討し,N$スピン-1/2$粒子と損失量子化キャビティモードの相互作用について述べる。
標準モデルは全スピンを保存するが、Kirton と Keeling は PhysRevLett.118.123602 を引用し、無限小の同質局所的退化でさえこの相転移を破壊することを示した。
我々の結果は量子ラビモデルとディック物理学を橋渡し、集合量子効果における退化と崩壊の役割を解明し、退化定常な開量子系に広く適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the steady-state behavior of the open Dicke model, which describes the collective interaction of $N$ spin-$1/2$ particles with a lossy, quantized cavity mode and exhibits a superradiant phase transition above a critical light-matter coupling. While the standard model conserves total spin, Kirton and Keeling \cite{PhysRevLett.118.123602} demonstrated that even infinitesimal homogeneous local dephasing destroys this phase transition, and that local atomic decay can restore it. We analyze this interplay using degenerate perturbation theory across subspaces of fixed total spin, $S$. For coupling strengths above the threshold, we identify a critical spin value $S_c$ such that the superradiant phase transition occurs only for $S>S_c$. Our perturbative approach captures how weak dephasing and decay induce mixing between different $S$-subspaces, yielding a steady-state spin distribution whose width scales as $1/\sqrt{N}$. This framework requires only the first and second moments and can be implemented via the 2nd-cumulant approach, circumventing the need for full density matrix calculations. Our results bridge the quantum Rabi model and Dicke physics, elucidate the roles of dephasing and decay in collective quantum effects, and apply broadly to open quantum systems with degenerate steady states.
- Abstract（参考訳）: オープンディックモデルの定常挙動を考察し,N$スピン-1/2$粒子と損失の大きい量子化キャビティモードとの集団的相互作用を記述し,臨界光物質結合の上の超ラジカル相転移を示す。
標準モデルは全スピンを保存するが、Kirton と Keeling \cite{PhysRevLett.118.123602} は、無限小の均一な局所的退化でさえこの相転移を破壊し、局所的な原子崩壊がそれを復元できることを示した。
固定全スピンの部分空間における縮退摂動理論を用いて、この相互作用を解析する。
しきい値以上の結合強度については、超ラジカル相転移が$S>S_c$に対してのみ発生する臨界スピン値$S_c$を同定する。
我々の摂動的アプローチは、弱い退化と崩壊が異なる$S$-部分空間間の混合をいかに引き起こし、幅が1/\sqrt{N}$となる定常スピン分布をもたらすかを捉えている。
このフレームワークは第1モーメントと第2モーメントしか必要とせず、完全な密度行列計算の必要性を回避し、第2累積法によって実装することができる。
我々の結果は量子ラビモデルとディック物理学を橋渡し、集合量子効果における退化と崩壊の役割を解明し、退化定常状態を持つ開量子系に広く適用する。
関連論文リスト
- Controlling Symmetries and Quantum Criticality in the Anisotropic Coupled-Top Model [32.553027955412986]
2つの大きなスピン間の相互作用を$x-$と$y-$directionsで記述した異方性結合トップモデルについて検討する。
系の対称性を操作でき、離散的な$Z$または連続U(1)対称性を誘導することができる。
このフレームワークは、対称性を実験的に制御し、関連する物理現象を調査するための理想的なプラットフォームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-13T15:14:29Z) - Harnessing Chiral Spin States in Molecular Nanomagnets for Quantum Technologies [44.1973928137492]
キラル量子ビットは、弱結合量子ビットではオフにできない常時オン相互作用を自然に抑制することを示した。
本研究は, スピンキラリティ工学を分子量子技術における2つのキラリティ量子ビットの絡み合いにおいて, 常時オン相互作用を緩和するための有望な戦略として確立した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-21T08:23:12Z) - Phase driven unconventional superradiance phase transition in non-Hermitian cascaded quantum Rabi cavities [0.0]
本研究では、非エルミート量子ラビ空洞における超放射相転移をもたらす位相駆動対称性の破れについて検討する。
観測器で検証した超放射位相境界を解析的に導出する。
位相駆動型第1次および第2次超放射光相転移を同定し,第2次遷移の量子臨界度に着目した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-24T12:13:50Z) - Tunable quantum criticality and pseudocriticality across the fixed-point
annihilation in the anisotropic spin-boson model [0.26107298043931204]
スピンボソンモデルにおける不動点消滅の非自明な再正規化群シナリオについて検討する。
連続性あるいは強一階化が可能な2つの局所位相間の調整可能な遷移を求める。
また, 逆相関長指数が浴量指数によって与えられる対称性を持つ一階遷移において, スケーリングの挙動も見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-04T19:00:07Z) - Quantum spin chains with bond dissipation [0.26107298043931204]
一次元反強磁性スピン-1/2$Heisenbergモデルに対する結合散逸の影響について検討する。
この結果から, 散逸系の臨界特性はスピン・ピエルスモデルと同一であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-17T18:46:27Z) - Exact Results for a Boundary-Driven Double Spin Chain and Resource-Efficient Remote Entanglement Stabilization [15.902631337426316]
2つの$XX$結合された$N$-qubitスピン鎖が境界 Rabi ドライブの対象となるようなセットアップの定常状態に対する正確な解を導出する。
幅広いパラメータに対して、このシステムは純粋に絡み合った定常状態を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-18T17:59:15Z) - Conventional and unconventional Dicke models: Multistabilities and
nonequilibrium dynamics [0.0]
熱力学限界における系の安定性と力学を, 半古典的手法を用いて検討した。
我々は、半古典的な計算結果と一致して、小型の完全量子力学計算を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-11T18:00:12Z) - Scalable Spin Squeezing from Finite Temperature Easy-plane Magnetism [26.584014467399378]
有限温度で簡単な平面強磁性を示すハミルトニアンは、スケーラブルなスピンスクイーズを生成することができると推測する。
我々の結果は、気象学的に有用な量子状態を生成するのに使用できるハミルトンの風景についての洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T18:59:59Z) - Quantum Phase Transition of Many Interacting Spins Coupled to a Bosonic
Bath: static and dynamical properties [0.0]
オオミック系では、ベレンツィンスキー-Thouless-Kosterlitz量子相転移が起こる。
観測された量子相転移に対しては、固体中の金属絶縁体転移と類似した基準を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T10:07:11Z) - Anisotropy-mediated reentrant localization [62.997667081978825]
2次元双極子系、$d=2$、一般化双極子-双極子相互作用$sim r-a$、トラップイオン系やリドバーグ原子系で実験的に制御されたパワー$a$を考える。
異方性双極子交換を引き起こす双極子の空間的に均質な傾き$$beta$は、ロケータ展開を超えた非自明な再帰的局在をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T19:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。