論文の概要: Bimodal phase transition in a periodically modulated $Λ$-type three-level system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01626v1
- Date: Sun, 03 Aug 2025 07:31:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:21.976229
- Title: Bimodal phase transition in a periodically modulated $Λ$-type three-level system
- Title（参考訳）: 周期変調された$ $-type 3レベル系におけるバイモーダル相転移
- Authors: Sanjoy Mishra, Shraddha Sharma, Amit Rai, Pitamber Mahanandia,
- Abstract要約: 本稿では,周期的に駆動される$Lambda$-type 3レベルシステムにおける動的量子相転移(QPT)の理論的検討を行う。
この結果から,有効な拡張Jaynes-Cummingsシステム内の3レベルシステムにおける量子位相の操作について考察した。
- 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 present a theoretical investigation of dynamical quantum phase transitions (QPTs) in a periodically driven $\Lambda$-type three-level system (3LS) embedded in a double-mode cavity, described by a three-level Jaynes-Cumming (3L-JC) Hamiltonian. To begin with, we probe the undriven static Hamiltonian in the dressed-state basis to identify and define distinct coupling regimes and critical points associated with both cavity modes. Furthermore, to investigate the dynamical QPTs in this system, we incorporate a periodic modulation across two atomic states (denoted by $|3\rangle_{at}$ and $|2\rangle_{at}$) out of the three available energy levels. By performing necessary transformations and approximations, we reduce the overall Hamiltonian, which contains static and dynamic modulation terms, into an effective 3L-JC Hamiltonian whose system parameters are dependent on the driving parameters. The validity of our approximations is verified using the Loschmidt echo of time-evolved states corresponding to Hamiltonians before and after the approximations. Finally, we demonstrate that by tuning the modulation parameters, it is possible to explore bimodal superradiant phases in a three-level $\Lambda$-type system while remaining within the critical coupling limits of the static Hamiltonian. Our results provide an insight into the manipulation of quantum phases in a three-level system within an effective extended Jaynes-Cummings regime.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 周期的に駆動される$\Lambda$-type 3-level System (3LS) における動的量子相転移(QPTs)の理論的検討を, 3-level Jaynes-Cumming (3L-JC) Hamiltonian によって記述した。
まず,非駆動型静的ハミルトニアンを擬似状態ベースで探索し,それぞれの共役状態と両キャビティモードに付随する臨界点を同定・定義する。
さらに、この系における動的QPTを調べるために、3つのエネルギーレベルのうちの2つの原子状態($|3\rangle_{at}$および$|2\rangle_{at}$)を周期変調する。
必要な変換と近似を行うことで、静的および動的変調項を含む全体ハミルトニアンを、システムパラメータが駆動パラメータに依存する効果的な3L-JCハミルトニアンに還元する。
近似の妥当性は、近似前後のハミルトニアンに対応する時間進化状態のLoschmidtエコーを用いて検証する。
最後に、変調パラメータをチューニングすることにより、静的ハミルトニアンの臨界カップリング限界内に留まりながら、3レベル$\Lambda$-typeシステムでバイモーダル超ラジアント位相を探索できることを実証する。
この結果から,有効な拡張Jaynes-Cummingsシステム内の3レベルシステムにおける量子位相の操作について考察した。
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