論文の概要: Quantum phase transition in two dimension nonlinear cavity optomagnonic system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.17032v1
• Date: Sun, 21 Sep 2025 11:00:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.080207
• Title: Quantum phase transition in two dimension nonlinear cavity optomagnonic system
• Title（参考訳）: 2次元非線形空洞光学系における量子相転移
• Authors: Yu Sang, Jie Liu, Lei Tan,
• Abstract要約: 超流動モット絶縁体とエルゴード多量体局在遷移を2次元非線形キャビティオロマグニック系に基づいて検討した。 フォノン-フォトンカップリングの導入は、YIG球のケーラー非線形性を考える際の系のコヒーレンスを高める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.77128825796695
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The superfluid-Mott insulator and ergodic-many body localization transitions based on a two dimension nonlinear cavity optomagnonic system are investigated, where a yttrium iron garnet (YIG) sphere is embedded at each site of a two-dimensional coupled cavity array. It can be demonstrated that, the introduction of phonon-photon coupling enhances the coherence of the system when considering the Kerr nonlinearity of the YIG sphere. In contrast, the Kerr nonlinearity of photons is more conducive to the Mott insulating phase than that of the YIG sphere. We further elucidate the underlying physical mechanism by calculating the effective repulsive potential of the system in the presence of photonic Kerr nonlinearity. Regarding the ergodic-many body localization transition, the results indicate that as the disorder strength of the Kerr nonlinearity increases, the system transitions from the ergodic phase to the many body localized phase, while increasing the chemical potential expands the region of the ergodic phase. This work provides a novel framework for characterizing quantum phase transitions in cavity optomagnonic systems and offers an experimentally feasible scheme for studying them, thereby yielding valuable insights for quantum simulation.
• Abstract（参考訳）: 二次元共役キャビティアレーの各部位にイットリウム鉄ガーネット(YIG)球体を埋め込んだ2次元非線形キャビティオポマグノーニック系に基づく超流動・モット絶縁体およびエルゴード・マン体局在遷移について検討した。 フォノン-光子結合の導入は、YIG球のケーラー非線形性を考えるとき、系のコヒーレンスを高めることが証明できる。 対照的に、光子のKerr非線形性は、YIG球のKerrよりもモット絶縁相に導かれる。 我々は、フォトニックカー非線形性の存在下で、システムの効果的な反発ポテンシャルを計算することにより、基礎となる物理的メカニズムをさらに解明する。 エルゴード-マニー体局在遷移については,カー非線形性の障害強度が増加するにつれて,系はエルゴード相から多くのボディ局在相へ遷移し,化学ポテンシャルはエルゴード相の領域を拡大することを示した。 この研究は、空洞オトマグニック系の量子相転移を特徴づける新しい枠組みを提供し、それらを研究するための実験的に実現可能なスキームを提供し、量子シミュレーションに有用な洞察を与える。

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