腔中相互作用的自旋：有限尺寸效应与对称性破缺动力学

我们计算了具有Ising最近邻相互作用和与单模腔场的Dicke集体自旋相互作用的有限自旋链的基态，并模拟了其动力学。我们恢复了平均场理论预测的一级和二级相变特征，而对于小链，我们发现了显著且非平凡的有限尺寸效应。在一级相变以下，即使30-40个自旋的较大自旋链也会导致平均光子数和数涨落显著高于平均场真空结果。在二级相变临界点附近，我们的计算显示光子数涨落随自旋链尺寸增长而超过泊松统计。我们模拟了当腔输出场受到零差探测时系统的随机演化。对于接近一级相变的初始态，测量过程的随机特性导致系统中出现测量诱导的对称性破缺。这种对称性破缺发生在观测者收集足够信息以区分两个可能的（平均场）对称性破缺态所需的时间尺度上。