論文の概要: Amplified response of cavity-coupled quantum-critical systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.26620v1
• Date: Tue, 30 Sep 2025 17:55:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-01 17:09:04.654443
• Title: Amplified response of cavity-coupled quantum-critical systems
• Title（参考訳）: 空洞結合型量子臨界系の増幅応答
• Authors: Shouvik Sur, Yiming Wang, Mounica Mahankali, Silke Paschen, Qimiao Si,
• Abstract要約: 量子臨界点は、物質が絶対零点における異なる基底状態の間の連続的な変換を行うときに発生する。 ここでは、量子臨界モードを量子化された空洞場に直接結合することは、超放射能の開始を劇的に促進するという考えを前進させる。 以上の結果から,超ラジカル状態を実現する上で,特に有利な条件が明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.216113623777247
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: A quantum critical point develops when matter undergoes a continuous transformation between distinct ground states at absolute zero. It hosts pronounced quantum fluctuations, which render the system highly susceptible to external perturbations. While light-matter coupling has rapidly moved forward as a means to probe and control quantum materials, the capacity of quantum critical fluctuations in the photon-mediated responses has been largely unexplored. Here we advance the notion that directly coupling a quantum critical mode to a quantized cavity field dramatically facilitates the onset of superradiance. When the coupling between the two fields is bilinear, the transition is found to occur at vanishingly small light-matter coupling and is accompanied by strongly enhanced intrinsic squeezing. Our results identify a particularly favorable setting for realizing the elusive superradiant state, and point to a general principle by which quantum criticality amplifies photon-matter entanglement and enhances the associated metrological performance.
• Abstract（参考訳）: 量子臨界点は、物質が絶対零点における異なる基底状態の間の連続的な変換を行うときに発生する。 顕著な量子ゆらぎがあり、外部の摂動に非常に敏感である。 光と物質のカップリングは量子材料を探索し制御する手段として急速に前進してきたが、光子を介する反応における量子臨界変動の容量は、ほとんど探索されていない。 ここでは、量子臨界モードを量子化された空洞場に直接結合することは、超放射能の開始を劇的に促進するという考えを前進させる。 2つの磁場間のカップリングが双線型である場合、遷移は消えるほど小さな光-物質カップリングで起こり、強い強化された内在性スクイーズが伴う。 以上の結果から, 量子臨界が光子・マターの絡み合いを増幅し, 関連する距離論的性能を高めるという一般原理が示唆された。

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