Understanding the Quantum Rabi Ring Using Analogies to Quantum Magnetism

物理 磁性 简并能级 几何相位 量子相变 量子相 量子 相图 相(物质) 凝聚态物理 量子力学 戒指(化学) 化学 有机化学
作者
Diego Fallas Padilla,Han Pu,Guo-Jing Cheng,Yu-Yu Zhang
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:129 (18) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/physrevlett.129.183602
摘要

We map a quantum Rabi ring, consisting of $N$ cavities arranged in a ring geometry, into an effective magnetic model containing the XY exchange and the Dzyaloshinskii Moriya (DM) interactions. The analogue of the latter is induced by an artificial magnetic field, which modulates photon hopping between nearest-neighbor cavities with a phase. The mean-field behavior of both systems is almost identical, facilitating the description of the different phases in the quantum optical model through simple arguments of competing magnetic interactions. For the square geometry ($N=4$) the rich phase diagram exhibits three superradiant phases denoted as ferro-superradiant, antiferro-superradiant and chiral superradiant. In particular, the DM interaction is responsible for the chiral phase in which the energetically degenerate configurations of the order parameters are similar to the in-plane magnetizations of skyrmions with different helicities. The antiferro-superradiant phase is suppressed in the triangle geometry ($N=3$) as geometric frustration contributes to stabilize the chiral phase even for small values of the DM interaction. The chiral phases for odd and even $N$ show a different scaling behavior close to the phase transition. The equivalent behavior on both systems opens the possibility of simulating chiral magnetism in a few-body quantum optical platform, as well as understanding one system using the insights gained from the other.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
熙熙完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
池暮江吟春完成签到,获得积分0
3秒前
隐形曼青应助小明采纳,获得10
3秒前
张子扬发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
学术底层fw完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
张子扬完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
xx发布了新的文献求助10
10秒前
铜W完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
一一应助刻刻采纳,获得50
13秒前
Wayne72完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助Jenny采纳,获得10
15秒前
YKB发布了新的文献求助10
16秒前
包容的幼丝完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
CipherSage应助lily采纳,获得10
18秒前
雪白的雪发布了新的文献求助50
19秒前
孤独的芒果完成签到 ,获得积分10
20秒前
肖智议发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
reflux应助端庄的紫采纳,获得10
23秒前
23秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
24秒前
高分求助中
Evolution 2024
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Sustainability in ’Tides Chemistry 500
Cathodoluminescence and its Application to Geoscience 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3008649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2667777
关于积分的说明 7237566
捐赠科研通 2305035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1222210
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 595468
版权声明 593410