論文の概要: Modeling light-matter coupled systems with neural quantum states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14352v1
• Date: Fri, 12 Jun 2026 11:21:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-15 16:00:42.873778
• Title: Modeling light-matter coupled systems with neural quantum states
• Title（参考訳）: ニューラル量子状態を用いた光物質結合系のモデル化
• Authors: Noe Salmeron, Marin Bukov, Markus Schmitt,
• Abstract要約: 我々は、多体システムを研究するために、ニューラルネットワークによる量子状態に基づくアプローチを開発する。 我々は、光子モードに結合したライドバーグ原子の2次元格子のモデルに、このアプローチをベンチマークする。 スピンスピンとスピン-光子相関を捉える能力により、基底状態の位相境界における定量的な偏差を観測することができる。
• 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: Recent advances in cold atom manipulation enable the study of many-body systems where short-range interactions between neighboring atoms coexist with long-range interactions mediated by photons. Such a combination of interactions makes a theoretical approach challenging beyond mean-field methods. In this work, we develop a neural quantum state based approach to study these systems numerically. We introduce a neural-network architecture capable of handling hybrid Hilbert spaces with large local bosonic dimensions in strongly interacting spin-photon systems. We benchmark this approach on a model of a two-dimensional lattice of Rydberg atoms coupled to a photon mode. The superradiant ground states found in the large spin-photon coupling regime allow us to demonstrate the efficiency of the method in the presence of high photon occupation. Furthermore, the ability to capture spin-spin and spin-photon correlations leads us to observe quantitative deviations in the ground state phase boundaries with respect to mean-field theory. The method extends to other systems with a similar hybrid Hilbert space structure, such as spin-phonon systems, and provides a scalable framework for investigating their ground state properties.
• Abstract（参考訳）: 低温原子操作の最近の進歩は、光子によって媒介される長距離相互作用と隣接する原子間の短距離相互作用が共存する多体系の研究を可能にする。 このような相互作用の組み合わせは平均場法を超えて理論的アプローチを挑戦する。 本研究では、これらのシステムを数値的に研究するためのニューラルネットワーク量子状態に基づくアプローチを開発する。 我々は,強い相互作用を持つスピン光子系において,大きな局所ボゾン次元を持つハイブリッドヒルベルト空間を扱うことができるニューラルネットワークアーキテクチャを提案する。 我々は、光子モードに結合したライドバーグ原子の2次元格子のモデルに、このアプローチをベンチマークする。 大型スピン光子カップリング系で見られる超ラジカル基底状態は、高光子占有の存在下での手法の効率を実証することを可能にする。 さらに、スピンスピンとスピン-光子相関を捉える能力により、平均場理論に関して基底状態の位相境界における定量的な偏差を観測することができる。 この手法は、スピンフォノンシステムのようなヒルベルト空間構造と類似したハイブリッドな構造を持つ他のシステムに拡張され、基底状態の性質を調査するためのスケーラブルなフレームワークを提供する。

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