論文の概要: Mott transition of photons: quantum Monte Carlo study of Gross-Neveu criticality in a cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03733v1
• Date: Tue, 02 Jun 2026 14:50:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:05.085263
• Title: Mott transition of photons: quantum Monte Carlo study of Gross-Neveu criticality in a cavity
• Title（参考訳）: 光子のモット転移--Gross-Neveu臨界の量子モンテカルロ法による研究
• Authors: João C. Inácio, Natanael C. Costa, Fakher F. Assaad,
• Abstract要約: ミツバチ格子上のハバードモデルは半金属-絶縁体モット転移の原始的実現である。 負符号のないフェルミオン量子モンテカルロアルゴリズムを定式化し、有限系サイズでのバイアスのない結果が得られる。
• 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: The Hubbard model on the honeycomb lattice is a pristine realisation of a semimetal-to-insulator Mott transition belonging to the Gross-Neveu O(3) universality class. We couple this system to a single linearly polarised cavity photon mode. The light-matter coupling is such that the photon number remains an intensive quantity as is the case for an empty cavity. For this interacting light-matter model, we formulate a negative-sign-free fermion quantum Monte Carlo algorithm that allows for bias-free results on finite system sizes. Our numerical results show that the coupling to the cavity is irrelevant at criticality, even at strong electron-photon coupling. On the other hand, we observe, and show analytically, that the photon spectral function couples to the optical conductivity of the electronic system. The cavity photons thereby undergo a Mott transition, and the photon spectral function acts as a contact-free non-invasive probe for Mott criticality.
• Abstract（参考訳）: ミツバチ格子上のハバードモデルは、グロス・ネヴェウ O(3) の普遍性クラスに属する半金属-絶縁体モット転移の原始的実現である。 このシステムを1つの線形偏光キャビティ光子モードに結合する。 光物質結合は、空洞の場合と同様に光子数が集中的な量である。 この相互作用する光物質モデルに対して、有限系サイズでのバイアスのない結果を可能にする負符号のないフェルミオン量子モンテカルロアルゴリズムを定式化する。 数値計算の結果, キャビティとのカップリングは, 強い電子-光子カップリングにおいても, 臨界度では無関係であることが示唆された。 一方、光子スペクトル関数が電子系の光伝導率と一致することを観察し、解析的に示す。 これにより、空洞光子はモット転移し、光子スペクトル関数はモット臨界に対する接触のない非侵襲プローブとして機能する。

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