广义Dicke模型在超辐射相变附近的普适涨落与压缩
介观与纳米尺度物理
2021-07-06 v4 量子气体
超导电性
量子物理
摘要
鉴于近期在以下平台中实现各向异性光-物质相互作用的提议：(i)非稳态或电感与电容耦合超导量子比特，(ii)交叉场中的原子，以及(iii)具有自旋轨道相互作用的半导体异质结构，其中旋转波项与反旋转波项的耦合强度不相等的广义Dicke模型概念引起了极大兴趣。针对该模型，我们研究了在正常到超辐射相变临界区域中，当两能级系统温度和数目均有限时的光子涨落。在此情况下，超辐射量子相变变为相图中的涨落区域，呈现出两类临界行为。分别是Dicke模型（具有离散对称性）以及(反-)和Tavis-Cummings 模型的区域。我们证明这些区域中光子凝聚体的压缩参数呈现不同的温度标度律。此外，光子数的相对涨落取普适值。我们还发现一个温度尺度，低于该尺度时趋于零温量子相变，此时量子涨落占主导。我们的有效理论由凝聚体模式的非Goldstone泛函以及Pauli算符的Majorana表示给出。我们还讨论了可积极限下的Bethe ansatz解。
引用
@article{arxiv.1909.10252,
title = {Universal fluctuations and squeezing in generalized Dicke model near the superradiant phase transition},
author = {D. S. Shapiro and W. V. Pogosov and Yu. E. Lozovik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10252},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 7 figures, 1 table. Substantial revisions made, the title changed. The version accepted in Phys. Rev. A