Tavis-Cummings 模型中基态的相干态描述及其量子相变

通过使用相干态的张量积，分析了任意原子数下 Tavis-Cummings 模型中基态的量子相变和感兴趣的观测量。研究发现，这个“试探”态构成了对精确量子解的一个非常好的近似，因为它能全局地再现物质和场观测量（包括二能级原子的布居数和偶极矩以及压缩参数）的期望值。在量子信息理论中感兴趣的场-物质纠缠和保真度度量方面也发现了一致性。该分析在由分界线定义的、导致量子相变的全部三个区域中进行。论证了这种一致性源于运动常数和光子数概率分布的高斯结构。给出了基态观测量的解析形式的期望值，并研究了当跨越分界线时系统基态结构的变化。