多物种非互易 Dicke 模型的纯自旋动力学

Hepp-Lieb-Dicke 模型在腔量子电动力学中无处不在，描述了不守恒激发数的自旋-腔耦合。将封闭的自旋-腔系统耦合到环境可实现开放 Dicke 模型，通过调节环境结构或系统-环境耦合，可以构造出有趣的纯自旋模型。在本工作中，我们关注多物种开放 Dicke 模型的一种变体，该变体实现了自旋物种之间的中介非互易相互作用，并进而产生动力学极限环相。特别地，我们改进了绝热消除方法，转而采用 Redfield 主方程来描述纯自旋系统的有效动力学。我们在平均场层面评估了该方法，并将其与绝热消除和完整的自旋-腔模型进行了比较，发现预测结果对单粒子非相干衰减的存在很敏感。此外，我们阐明了该模型的对称性，并探索了显式 PT 对称性破缺情况下的动力学极限环相，发现了一个终止于余维二例外点的相共存区域。最后，我们通过对主方程的精确数值对角化超越了平均场理论，并利用置换对称性以增大可访问系统的尺寸。我们发现即使在较小系统尺寸下也存在相变的迹象。