耦合光子模式的周期性 $XY$ 链动力学

我们研究暴露于由恒定均匀磁场与量子化圆偏振电磁场组成的复合场中的周期性 $XY$ 系统的实时动力学。量子化模式与自旋磁矩之间的相互作用由 Dicke 哈密顿量建模。我们应用了旋转波近似并讨论了其有效性条件。结果表明，若初始时所有激发均包含在场中，则在大失谐区域，主要的演化效应涉及链的零动量模式与场之间的激发振荡。相应地，约化光子数和每格点磁化强度呈现出某种振荡行为。我们引入了描述小激发数和大失谐下该模型短时动力学的有效哈密顿量。在链初始制备于（部分）激发态的框架下考虑了共振情形下的光子发射。特别地，通过一个具体例子证明，当初始态为极大激发的 $XY$ 链时，超辐射行为在发射初期出现。讨论了该模型在单模腔中自旋链与 $J$ 聚集体等问题上的可能应用。