論文の概要: Floquet physics from quantized light-matter interaction: geometric phases, gauge consistency, and entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.21741v1
- Date: Fri, 18 Sep 2026 13:18:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-21 18:40:17.106965
- Title: Floquet physics from quantized light-matter interaction: geometric phases, gauge consistency, and entanglement
- Title（参考訳）: 量子化光-物質相互作用からのフロッケ物理-幾何相、ゲージ一貫性、絡み合い
- Abstract要約: フロケット工学とキャビティ量子電気力学は、光-物質相互作用の相補的な2つの記述を表現している。
古典駆動系のシュルディンガー方程式は量子化問題から直接現れることを示す。
さらに,Floquetモードの高調波相関関係において,光物質絡み合いが符号化されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Floquet engineering and cavity quantum electrodynamics represent two complementary descriptions of light-matter interaction, yet their precise connection beyond the small-coupling regime remains subtle. Here, by representing the cavity field in a large-photon-number phase basis, we show that the time-dependent Schrödinger equation of a classically driven system emerges directly from the fully quantized problem, without replacing the field by a classical trajectory or assuming a mean-field decoupling. This establishes a one-to-one correspondence between quasienergies and photon-sector-shifted quantum energies, while providing a direct quantum interpretation of the Floquet mean energy and Anandan phase. Because gauge invariance is exactly preserved at the level of the quantum Hamiltonian, the quantum-to-classical correspondence remains valid beyond perturbative and small-coupling regimes. We further show that light--matter entanglement is encoded in matter--harmonic correlations of the corresponding Floquet mode, thus identifying a semiclassical limit in which Floquet physics emerges without requiring the quantum field itself to approach a coherent classical state.
- Abstract（参考訳）: フロケット工学とキャビティ量子力学は、光-物質相互作用の相補的な2つの記述を表現しているが、その正確な関係は小さな結合状態を超えた微妙なままである。
ここでは、大光子数位相基底で空洞場を表現することにより、古典的に駆動される系の時間依存シュレーディンガー方程式が、古典的な軌道によって場を置き換えたり、平均場分離を仮定したりすることなく、完全に量子化された問題から直接現れることを示す。
これにより、準エネルギーと光子セクターシフト量子エネルギーとの1対1の対応が確立され、フレケット平均エネルギーとアナンダン相の直接量子解釈が提供される。
ゲージ不変性は量子ハミルトニアンのレベルで正確に保存されているため、量子-古典対応は摂動的および小結合的な状態を超えて有効である。
さらに, 量子場自体が整合した古典状態に近づくのを必要とせずに, フロケットの物理が出現する半古典的極限を同定する。
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