論文の概要: Quantitative approach for the Dicke-Ising chain with an effective self-consistent matter Hamiltonian
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.10210v1
- Date: Thu, 15 Jan 2026 09:21:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-16 19:43:19.075629
- Title: Quantitative approach for the Dicke-Ising chain with an effective self-consistent matter Hamiltonian
- Title（参考訳）: 有効自己整合物質ハミルトニアンを持つディック・イシング鎖の定量的アプローチ
- Authors: J. Leibig, M. Hörmann, A. Langheld, A. Schellenberger, K. P. Schmidt,
- Abstract要約: 数値結合クラスタ展開を用いた熱力学限界における量子位相図を決定する。
超ラジアント相転移の順序の変化を規定する多臨界点の位置を改良する。
反強磁性イジング結合については、狭反強磁性超放射相の存在を確認する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the thermodynamic limit, the Dicke-Ising chain maps exactly onto an effective self-consistent matter Hamiltonian with the photon field acting solely as a self-consistent effective field. As a consequence, no quantum correlations between photons and spins are needed to understand the quantum phase diagram. This enables us to determine the quantum phase diagram in the thermodynamic limit using numerical linked-cluster expansions combined with density matrix renormalization group calculations (NLCE+DMRG) to solve the resulting self-consistent matter Hamiltonian. This includes magnetically ordered phases with significantly improved accuracy compared to previous estimates. For ferromagnetic Ising couplings, we refine the location of the multicritical point governing the change in the order of the superradiant phase transition, reaching a relative accuracy of $10^{-4}$. For antiferromagnetic Ising couplings, we confirm the existence of the narrow antiferromagnetic superradiant phase in the thermodynamic limit. The effective matter Hamiltonian framework identifies the antiferromagnetic superradiant phase as the many-body ground state of an antiferromagnetic transverse-field Ising model with longitudinal field. This phase emerges through continuous Dicke-type polariton condensation from the antiferromagnetic normal phase, followed by a first-order transition to the paramagnetic superradiant phase. Thus, NLCE+DMRG provides a precise determination of the Dicke-Ising phase diagram in one dimension by solving the self-consistent effective matter Hamiltonian.
- Abstract（参考訳）: 熱力学の極限において、ディッケ・イジング連鎖は、光子場のみを自己整合実効体として作用する、有効自己整合物質ハミルトニアンに正確に写像する。
その結果、量子位相図を理解するために光子とスピンの間の量子相関は必要ない。
これにより、数値連結クラスタ展開と密度行列再正規化群計算(NLCE+DMRG)を組み合わせることで、熱力学極限における量子位相図を決定でき、その結果の自己整合性物質ハミルトニアンを解くことができる。
これには、以前の推定値よりも精度が大幅に向上した磁気秩序相が含まれる。
強磁性イジング結合では、超ラジアント相転移の順序の変化を規定する多臨界点の位置を改良し、相対精度は10^{-4}$に達する。
反強磁性イジング結合については、熱力学限界における狭反強磁性超放射相の存在を確認する。
有効物質ハミルトニアンフレームワークは、反強磁性超放射相を長手場を持つ反強磁性超磁場イジングモデルの多体基底状態として同定する。
この相は反強磁性常磁性相から連続的なディック型偏光子凝縮を経て出現し、続いて常磁性超放射体相への1次遷移が起こる。
したがって、NLCE+DMRG は、自己一貫性のある有効物質ハミルトニアンを解くことによって、Dicke-Ising相図を1次元で正確に決定する。
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