驱动耗尽 Dicke 模型中的高阶对称性破缺与非递关系

在相互作用的许粒子系统中，高阶对称性常常会引发新的相态和意想不到的动力学行为。本文理论性地研究了一种含有高阶离散对称性的 Dicke 模型变体，这种对称性源于量子发射器与波斯模式之间具有复数值的耦合系数。我们提出了一种以 optomechanical 为导向的实现方案，聚焦于置于光学腔体内的驱动原子 tweezer阵列，该阵列包含 n 个子群，驱动场的相位在各子群之间逐步推进。通过考察平稳点及其动力学稳定性，我们为 n≥3 识别出一个相图，包含三个独特特征：对于偶数 n (奇数 n)，存在 Z_n (Z_{2n}) 对称性破缺的超辐射相、一个因发射器之间的非递关系力而动态不稳定的正常未破缺对称相，以及分隔这些相的一次相变。这种 n 相 Dicke 模型可在多种 optomechanical 或 optomagnonic 环境中等效实现，作为研究开放系统中高阶对称性破缺和非递关系相互作用的试验平台。