Dicke哈密顿量的数值解

我们研究了Dicke哈密顿量的数值解，该哈密顿量描述了一个由许多二能级原子与腔内的单色辐射场相互作用的系统。Dicke模型是量子集体行为的一个例子，在热力学极限下表现出超辐射量子相变。我们比较了使用两种不同基组获得的结果。两者都使用赝自旋基来描述原子态。对于光子态，一种情况使用Fock态，而另一种情况则使用基于特定相干态（与每个原子态相关联）构建的基组。结果表明，当原子数量增加时，在超辐射相中描述系统基态需要包含等效数量的光子。这对使用Fock态可计算的态施加了严格限制，而在另一种基组中获得收敛结果所需的维度随原子数增加而减小，从而允许进行在Fock基中非常困难的计算。自然，这也减少了计算时间，节省了计算资源。我们展示了基态和第一激发态的能量、光子数和激发原子数的结果。