空间变化电磁场中光子凝聚的理论

在空间均匀量子腔场中实现平衡超辐射量子相（光子凝聚体）被源于规范不变性的“无-go”定理所禁止。我们在此表明，该无-go 定理不适用于空间变化的量子腔场。我们找到了其出现的一个判据，该判据仅依赖于在腔光子动量 $\hbar q$ 处评估的电子系统（ES）的静态非局域轨道磁化率 $\chi_{\rm orb}(q)$。仅满足 Condon 不等式 $\chi_{\rm orb}(q)>1/(4\pi)$ 的三维 ES 可容纳光子凝聚。对于嵌入准二维腔中的实验相关二维（2D）ES 情形，判据再次涉及 $\chi_{\rm orb}(q)$，但也涉及腔的垂直尺寸。我们利用这些考量来识别利于光子凝聚的电子性质。我们的理论在电子-电子相互作用强度上是非微扰的，因此适用于强关联 ES。