受控 Rydberg 阵列中各向异性 Dicke-Ising 模型的量子相变

我们研究了在 Rydberg 原子阵列中实现的广义 Dicke-Ising 模型的性质，该模型由微波电场驱动并耦合到光学腔中。由于该平台允许精确可调节各向异性参数，模型展现出丰富的相变和临界现象，这些现象源于旋转波、逆旋转波和 Ising 相互作用之间的相互作用。我们发展了一种改进的量子蒙特卡罗算法，基于随机序列扩张，该算法显式跟踪量子腔的 Fock 态。在超辐射（SR）相中，这使我们能够通过数据坍缩确定光子数的尺度律。我们还展示了有限大小模拟中 Parity 对称性的消失，并显示 Rydberg 阻塞导致腔占据显著抑制。值得注意的是，由逆旋转波项引起的更强量子涨落略微偏好超辐射固体（SRS）相而非 Solid-1/2 相。最后，我们确认 SR 相变以及从 Solid-1/2 到 SRS 的相变均为二级相变。相比之下，Solid-1/2 或 SRS 相向 SR 相的相变对任何规范化各向异性参数值都是一级相变。