論文の概要: Dynamics of nonclassicality in a generalized Tavis Cummings model with XY spin $(1/2,1)$ atomic interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.23648v1
• Date: Sun, 20 Sep 2026 13:52:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.885775
• Title: Dynamics of nonclassicality in a generalized Tavis Cummings model with XY spin $(1/2,1)$ atomic interactions
• Title（参考訳）: XYスピン$(1/2,1)$原子間相互作用を持つ一般化Tavis Cummingsモデルにおける非古典性のダイナミクス
• Abstract要約: まず,スピン1原子に結合した単一ボソニックキャビティモードからなる一般化JCモデルを解析した。 次に、このフレームワークを一般化されたTCモデルに拡張し、追加のスピン1/2$原子を導入する。 その結果,共振条件下では空洞場と原子サブシステムとの効率的な励起交換が可能であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: We investigate the dynamics of nonclassicality, quantified by the Wigner Yanase skew information, in generalized Jaynes Cummings (JC) and Tavis Cummings (TC) models describing light matter interactions in cavity quantum electrodynamics. We first analyze a generalized JC model consisting of a single bosonic cavity mode coupled to a spin 1 atom, focusing on the temporal evolution of nonclassicality in both the cavity field and the atomic subsystem. We then extend this framework to a generalized TC model by introducing an additional spin $1/2$ atom, enabling us to examine the influence of collective atomic degrees of freedom. The global dynamics are investigated both with and without an $XY$ spin interaction. Our results show that, under resonance conditions, the system exhibits efficient excitation exchange between the cavity field and the atomic subsystem, resulting in regular, coherent nonclassicality dynamics and enhanced field nonclassicality generation. Conversely, an increasing longitudinal magnetic field acts primarily as an effective detuning parameter rather than a direct exchange interaction. In this off resonant regime, the atom field coupling is substantially weakened, localizing excitations within the atomic subsystem. This localization suppresses coherent energy transfer to the cavity field, leading to a pronounced reduction in field nonclassicality, while the atomic subsystem retains the majority of the quantum correlations. Notably, atomic superposition states exhibit highly irregular spin dynamics, reflecting a detuning-induced redistribution of quantum correlations. These findings demonstrate that the dynamics of spin and field nonclassicality are governed primarily by interaction mediated excitation flow and resonance conditions rather than the initial energy distribution alone, ..
• Abstract（参考訳）: Wigner Yanase skew 情報により定量化された非古典性の力学を、空洞量子力学における光物質相互作用を記述する一般化Jaynes Cummings (JC) とTavis Cummings (TC) モデルで検討する。 まず、スピン1原子に結合した単一ボソニックキャビティモードからなる一般化JCモデルを解析し、キャビティ場と原子サブシステムの両方における非古典性の時間的進化に着目した。 このフレームワークを一般化されたTCモデルに拡張し、追加のスピン1/2$原子を導入し、集合的原子自由度の影響を調べる。 グローバルダイナミクスは、スピン相互作用が$XY$である場合と無しの場合の両方で研究される。 その結果, 共振条件下では, 空洞場と原子サブシステム間の効率的な励起交換が得られ, 正則な非古典性ダイナミクスと高次場非古典性生成が得られた。 逆に、長手磁場の増大は、直接交換相互作用ではなく、効果的なデチューニングパラメータとして機能する。 このオフ共振系では、原子場のカップリングが著しく弱まり、原子サブシステム内の励起が局在する。 この局在化は空洞場へのコヒーレントなエネルギー移動を抑制し、場の非古典性は顕著に減少するが、原子サブシステムは量子相関の大部分を保持する。 特に、原子重畳状態は非常に不規則なスピンダイナミクスを示し、量子相関の再分布を反映している。 これらの結果から,スピンと非古典性のダイナミクスは,初期エネルギー分布のみではなく,相互作用を介する励起流と共鳴条件によって支配されていることが示唆された。 と。

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