論文の概要: Anomalous superradiant phases in a quantum Rabi zigzag chain under a synthetic gauge field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.41194v1
- Date: Fri, 30 Oct 2026 03:17:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.605609
- Title: Anomalous superradiant phases in a quantum Rabi zigzag chain under a synthetic gauge field
- Title（参考訳）: 合成ゲージ場下での量子ラビジグザグ鎖の異常超放射相
- Abstract要約: 人工ゲージ場下での一次元量子ラビ鎖の位相図を示す。
強近接性(NN)結合では、その符号に応じてフェロ・スーパーラディアント(FSR)または抗フェロ・スーパーラディアント(AFSR)相を示す。
磁束の調整は系をキラルまたは反キラルの超ラジアント相へと駆動し、反対の基底状態光子電流を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.402574369738721
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present the phase diagram of a one-dimensional quantum Rabi zigzag chain under an artificial gauge field, which is implemented via phase-modulated next-nearest-neighbor (NNN) hopping. For a system size of $N=8$, we analytically determine the order parameters and critical thresholds, identifying five distinct superradiant phases. For strong nearest-neighbor (NN) coupling, the system exhibits either a ferro-superradiant (FSR) or an antiferro-superradiant (AFSR) phase depending on its sign. Increasing NNN coupling induces a stripe antiferro-superradiant (sAFSR) phase with antiparallel NNN and parallel NN displacements, which is distinct from the conventional AFSR phase. Tuning the magnetic flux drives the system into chiral or antichiral superradiant phases with opposite ground-state photon currents, which are different from the conventional superradiant phases. Remarkably, geometric frustration within each triangular plaquette stabilizes chiral phases even at small magnetic flux while suppressing the sAFSR phase, which vanishes for $N=6$. Mapping the system onto an effective magnetic Hamiltonian yields an analogous phase diagram featuring distinct magnetic phases, offering insight into the anomalous superradiant phases. This equivalence establishes a quantum optical platform for simulating chiral magnetism.
- Abstract（参考訳）: 人工ゲージ場下での1次元量子ラビジグザグ鎖の位相図について述べる。
システムサイズが$N=8$の場合、順序パラメータと臨界閾値を解析的に決定し、5つの異なる超ラジカル位相を同定する。
強近近傍(NN)結合では、その符号に応じてフェロ・スーパーラディアント(FSR)または抗フェロ・スーパーラディアント(AFSR)相を示す。
NNN結合の増大は、従来のAFSR相とは異なる反平行NNNおよび平行NN変位を伴うストライプ反強相関(sAFSR)相を誘導する。
磁束の調整は、従来の超ラジアント相とは異なる反対の基底状態光子電流を持つキラルまたは反キラル超ラジアント相へと系を駆動する。
顕著なことに、各三角形プラケット内の幾何学的フラストレーションは、小さな磁束でもキラル相を安定化させ、sAFSR相を抑制し、これは$N=6$で消滅する。
系を有効磁気ハミルトニアンにマッピングすると、異なる磁気相を特徴とする類似の位相図が得られ、異常な超ラジカル相の洞察を与える。
この等価性は、キラル磁性をシミュレートする量子光学プラットフォームを確立する。
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