論文の概要: Cavity models of non-Abelian gauge theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.27070v1
- Date: Mon, 19 Oct 2026 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.444365
- Title: Cavity models of non-Abelian gauge theories
- Title（参考訳）: 非アベリアゲージ理論のキャビティモデル
- Abstract要約: 量子光学において、空洞量子電磁力学は、電磁場に結合した有界電荷の低エネルギー特性をモデル化するための強力な枠組みを提供する。
我々は、SU(2)場の純粋ゲージ力学に焦点をあてて、非アベリアゲージ理論の同様の枠組みを開発する。
粒子物理学と量子光学の界面におけるこの物理は、最先端の超伝導量子回路を用いて実験的に研究できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In quantum optics and related fields, cavity quantum electrodynamics provides a powerful framework for modeling the low-energy properties of bound charges coupled to electromagnetic fields, using a minimal set of atomic levels and isolated photonic modes. Here, we develop a similar framework for non-Abelian gauge theories, focusing on the pure-gauge dynamics of SU(2) fields as the conceptually simplest example. Starting from the corresponding Yang-Mills Lagrangian, we derive an SU(2) cavity Hamiltonian in the Coulomb gauge, represented in terms of only three localized bosonic modes. Unlike its non-interacting electromagnetic counterpart, this model exhibits a nontrivial excitation spectrum featuring bound composite gauge particles ('glueballs') as the lowest-energy configurations. We extend this framework to one-dimensional arrays of coupled SU(2) cavities and discuss the driven excitation of a glueball condensate and the clustering of multi-glueball states as two elementary interaction-induced processes in these models. These examples offer a glimpse into the multitude of novel many-body phenomena that arise within this cavity SU(2) framework and we show how this physics at the interface between particle physics and quantum optics can be experimentally explored using state-of-the-art superconducting quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 量子光学および関連分野において、空洞量子力学は、最小限の原子レベルと孤立フォトニックモードを用いて、電磁場に結合した有界電荷の低エネルギー特性をモデル化するための強力な枠組みを提供する。
ここでは、Su(2)場の純粋ゲージ力学を概念的に最も単純な例として、非アベリアゲージ理論の同様の枠組みを開発する。
対応するヤン・ミルズ・ラグランジアン (Yang-Mills Lagrangian) から、クーロンゲージのSU(2)キャビティ・ハミルトニアン(英語版)を導出し、3つの局所ボソニックモードの項で表す。
非相互作用電磁対とは異なり、このモデルは結合された複合ゲージ粒子("glueballs")を最低エネルギー構成とする非自明な励起スペクトルを示す。
この枠組みを結合したSU(2)空洞の1次元配列に拡張し、これらのモデルにおける2つの基本的な相互作用誘起過程として、グルーボール凝縮の駆動励起とマルチグルーボール状態のクラスタリングについて議論する。
これらの例は、このキャビティSU(2)フレームワーク内で発生する新しい多体現象を垣間見ることができ、粒子物理学と量子光学の界面におけるこの物理を、最先端の超伝導量子回路を用いて実験的に研究できることを示す。
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