磁腔中的一阶光子凝聚：两腿梯模型

我们考虑一个梯几何中的自由费米子模型，其通过 Peierls 替代耦合到非均匀腔模。由于腔模产生磁场，关于自发光子凝聚的禁止定理不适用，并且我们确实观察到向以有限环流（亦称为平衡超辐射相）为特征的 photon condensed 相的相变。我们考虑了方形和三角形梯几何，并通过研究系统的能量结构、光-物质纠缠、光子模的性质以及手性电流来刻画该相变。该相变是一阶的，并对应于费米子能带结构及其 Fermi 点数量的突变。得益于准一维几何，我们审视了（平均场）腔-物质解耦相对于大规模密度矩阵重整化群模拟的精度。我们发现光-物质纠缠对于捕捉有限尺寸下物质性质的修正以及描述正确的光子态至关重要。后者在热力学极限下在正常相和光子凝聚相中均保持高斯性。