Fidelity, susceptibility and critical exponents in the Dicke model
数值计算了Dicke模型的基态的保真度和磁化率。保真度的最小值确定了相互作用的临界值，在该临界值处发生量子相位交叉，对于有限数量的原子N，这是相变的前兆。这些观测量的演变研究作为N的函数，和他们的临界指数评估。利用临界指数恢复了比磁化率的普适曲线。给出了基态波函数数值计算精度的估计，并发现对于固定的截断，在临界耦合附近有其最低值。
2013-12-06 quant-ph
Generation of Multi-atom Dicke States with Quasi-unit Probability through the Detection of Cavity Decay
提出了一种通过探测光腔中的泄漏光子产生n个大失谐原子普适Dicke态的方案。该方案具有准单位的成功概率，因此基于现有或即将到来的实验室腔QED技术，该方案具有潜在的实用性。
2004-12-30 quant-ph
Finite-size scaling analysis in the two-photon Dicke model
在平均场方法的基础上，分别对正常相和超辐射相双光子Dicke模型的哈密顿量进行了对角化，给出了临界耦合强度。除了光谱崩塌，超辐射相变是由激发能的消失，这是低于平均场的结果。从标度假设出发，解析地导出了基态能量和原子角动量的有限尺寸标度指数，它与单光子Dicke模型具有相同的标度普适性.
2018-05-21 quant-ph
Quantum Geometric Tensor and Critical Metrology in the Anisotropic Dicke Model
本文通过量子几何张量研究各向异性Dicke模型的量子相变，发现各向异性比、自旋长度和频率比的协同作用可无权衡地增强临界行为，为量子精密测量提供灵活方法。
2024-06-10 quant-ph
Scaling of Berry's Phase Close to the Dicke Quantum Phase Transition
讨论了绝热Dicke模型中几何相位的热力学和有限尺寸标度性质，描述了耦合到慢振子模的$N$量子位寄存器的超辐射相变.我们表明，在热力学极限，一个非零的Berry相位获得，只有当参数空间中的路径是围绕临界点。此外，我们研究了有限尺寸系统的临界行为的前兆，并得到了Berry相的1/N展开的首阶及其临界指数。
2006-04-04 quant-ph
Universality of Dicke superradiance in arrays of quantum emitters
迪克超辐射是通过相关耗散出现宏观量子相干性的一个例子。从一个初始的非相干态开始，一组激发的原子在衰变时相互作用，产生一个宏观的偶极矩，并发出一个短而强的光脉冲。虽然在腔中得到了很好的理解，但由于复杂性随原子数的指数增长，超辐射在扩展系统中仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，迪克超辐射是一个普遍的现象，在有序阵列。我们提出了一个理论框架-这规避了问题的指数复杂性-这使我们能够预测临界距离超过迪克超辐射消失。这个临界距离高度依赖于维数和原子数。我们的预测可以在中性原子，分子和固态发射器阵列的最先进的实验中进行测试，并为理解多体衰变在量子模拟，计量学和激光中的作用铺平道路。
2022-05-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Functional Methods in the Generalized Dicke Model
Dicke模型描述了N个相同的二能级原子（量子比特）耦合到玻色子场的单模的系综。费米子Dicke模型应该通过将原子的赝自旋算符变换为费米子算符的线性组合来得到。在玻色场单模与储层之间引入不同的耦合常数，定义了广义费米子Dicke模型。在热力学极限下，费米子Dicke模型可以用泛函方法的路径积分方法进行分析。该体系在某一临界温度下，当存在冷凝物时，表现出从正常到超常的二级相变。我们评估了临界转变温度，并提出了集体玻色子激发的光谱。当耦合常数满足一定条件时，存在量子幻相临界行为。分析了两种特殊情况。首先，我们提出了集体玻色激发的频谱的情况下，使用的光波近似，恢复众所周知的结果。第二，只考虑虚拟进程的情况。在最后一种情况下，它是可能有一个超辐射相位时，只有虚拟过程中引入的相互作用哈密顿量。在临界耦合处也出现了量子相变，当临界耦合值较大时，系统进入Goldstone模式的超辐射相。
2007-06-12 quant-ph
Proposed realization of the Dicke-model quantum phase transition in an optical cavity QED system
Dicke模型由一个二态原子系综与一个量子化电磁场相互作用组成，在偶极耦合强度的临界值处出现零温相变.我们提出了一个基于多级原子和腔介导拉曼跃迁的方案，以实现一个有效的Dicke系统在相变制度。从腔的输出光携带的关键行为的签名，这是分析的热力学极限的原子的数量是非常大的。
2006-07-18 quant-ph
Generating collective spin cat states via photon-number measurements near the Dicke critical point
University of Tokyo（东京大学）
本文提出利用强光-物质纠缠和超辐射相变相关的反压缩生成集体自旋猫态，并通过光子数测量验证其生成，临界区域增强了猫态大小和光子数概率，揭示了热力学极限分析与广义光子减法的关联。
2026-05-15 quant-ph
Dicke-type phase transition in a multimode optomechanical system
我们认为“膜在中间”的光学机械模型组成的激光泵浦腔分为两个由一个灵活的膜，是部分透射光和辐射压力。在平均场水平的稳态解表明，有一个临界强度的光膜耦合以上，有一个对称性破缺分岔，膜自发地获得位移向左或向右。这种分歧承担了许多签名的二阶相变，我们比较和对比发现，在迪克模型。特别是，通过研究极限情况下，并使用保真度磁化率方法推导出动力学临界指数，我们认为，这两个模型共享非常相似的临界行为。例如，所获得的临界指数表明它们属于相同的普适性类。远离关键政权，我们确定，但是，两种模式之间的一些差异。我们的研究结果进行了讨论，在实验相关的参数，我们评估在这些系统中实现迪克型物理的前景。
2015-01-27 quant-ph
Large-N scaling behavior of the ground-state energy and fidelity in the Dicke Model
在Dicke模型的数值精确解的基础上，我们从基态能量、保真度和序参量的角度研究了量子临界性.利用有限尺寸标度分析了平均保真度磁化率和GS能量的二阶导数。得到了关联长度指数为$ν=2/3$，与Lipkin-Meshkov-Glick模型中的关联长度指数相同，具有相同的普适性.观察到平均FS和GS能量的二阶导数表现出相似的临界行为，证明了Dicke模型中的内在联系。分析了临界点处的序参量和GS能量奇异部分的标度行为，所得指数与1/N展开方案中的标度假设一致.
2009-08-16 quant-ph
Critical phenomena in an extended Dicke model
光谱表征是开发有用的量子技术平台的基本步骤。在这里，我们研究耦合到一个单一的量子化场模式，扩展的迪克模型，可能是在玻色-爱因斯坦凝聚体的心脏相互作用量子比特的系综在腔或电路QED实验的大和小的系综尺寸，分别。我们提出了一个半经典和量子分析的模型。在半经典政权，我们展示了分析结果，揭示了存在的第三个政权，除了两个特征的标准迪克模型，其特征在于一个对数和两个跳跃的不连续性的状态密度的导数。我们发现，有限量子系统在跳跃不连续处显示出两种不同类型的聚集，这表明两个激发量子相变的前兆。这些都证实了使用佩雷斯晶格，其中意外的秩序出现在新的前体。有趣的是，佩雷斯猜想之间的关系的光谱特性的量子模型和它的半经典等价的混沌的开始是有效的，在这个模型中的半经典动力学秩序的复兴发生在新的相变。
2018-08-09 quant-ph
Multicriticality and quantum fluctuation in generalized Dicke model
我们考虑了Dicke模型的一个重要推广，其中多能级原子，而不是传统的Dicke模型中的两能级原子，与一个单一的光子模相互作用。我们探讨了一个广泛的类原子-光子耦合方案的相图，并表明，在这种推广下，迪克模型可以成为多临界。对于实验可实现方案的子类，任意阶的多临界条件可以用紧凑的形式解析地表示。我们还计算了临界和非临界情况下的原子-光子纠缠熵。我们发现临界态的阶数对临界纠缠熵有很大的影响：越高的阶数产生越强的纠缠。我们的工作提供了深入了解量子相变和多临界。
2020-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chiral Quantum Phases and Tricriticality in a Dicke Triangle
在Dicke三角形（TDT）中发现了量子三临界性和奇异相的存在，在TDT中，通过人工磁场的作用，三个腔相互连接，每个腔包含一个三能级原子系综.常规超辐射相（SR）通过一阶和二阶边界连接到正常相，三临界点位于这些边界的交点处。通过调节人工磁场，发现了除了SR相之外的手征超辐射相。该相位的特征在于非零光子流，其边界呈现手征三临界点（CTCP）。通过对不同临界指数的研究，我们能够区分CTCP和TCP的普适类的二阶临界点，以及发现两个不同的超辐射相之间的独特的临界行为。TDT可以在各种系统中实现，包括光学腔中的原子以及电路QED系统，允许探索各种各样的临界流形。
2022-09-01 quant-ph
Phase Transitions in the Anisotropic Dicke-Stark Model with $A$-square terms
通过独立调节旋转波与反旋转波耦合及引入非线性Stark项，克服no-go定理，使各向异性Dicke-Stark模型在零温和有限温度下实现超辐射相变，且临界耦合可调至零。
2024-06-05 quant-ph
Multi-Parameter Multi-Critical Metrology of the Dicke Model
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Peking University（北京大学）；Shanxi University（山西大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本文研究了多参数临界度量问题，通过迪克模型的基态展示如何在牺牲标度指数的情况下实现多参数估计，并通过引入迪克双分子结构恢复二次标度，克服了量子 Fisher 信息矩阵的退化问题。
2026-04-07 quant-ph
Critical behaviour in the optimal generation of multipartite entanglement
两个系统的相关性不能用经典的方法来解释，这是量子纠缠最简单的例子。虽然这种两方的关联在量子力学的基础和应用上引发了一场革命，但几方之间真正的纠缠揭示了一种全新的现象和应用。在这项工作中，我们提出了一种方法来制备迪克态从一个可调的源的二体纠缠调查的基础问题。该方案具有以下特点：（i）依赖于受控的信息丢失和{ \it unentangled}测量;（ii）不管源纠缠如何，只要产生Dicke态，它就是理想的;（iii）依赖于Dicke态的参数，二分源的最佳纠缠经历了类二阶跃迁.这些性质导致任何属于Dicke态的量子比特和其余量子比特之间的纠缠的渐近结果。
2017-06-27 quant-ph
Extended Dicke quantum battery with interatomic interactions and driving field
在扩展的Dicke模型中研究了原子间相互作用和外加驱动场作用下量子电池系统的充电过程。重点研究了原子间相互作用和外加驱动场对量子点充电性能的影响，发现量子点的最大储能存在一个临界现象。分析了临界行为，得到了临界原子相互作用的解析表达式。讨论了最大储能、能量量子涨落和最大充电功率与二能级系统的数$N$的关系。特别地，对于最大充电功率，我们得到了量子阱的量子优势，它近似满足超线性标度关系$P_{max}\propto N^α$，其中标度指数$α$随二能级系统的数目$N$而变化.在超强耦合机制下，原子间的相互作用可以使电池充电更快，从而实现量子优势$α= 1.88$。而在深强耦合区，QB的最大充电功率的量子优势与Dicke QB的相同，即，$α=1.5$。
2021-12-25 quant-ph
Dicke coupling by feasible local measurements at the superradiant quantum phase transition
我们解决表征多体超辐射系统，并建立一个基本的量子临界性和本地估计的耦合常数，即提取其值的可能性之间的联系，通过探测整个系统的一部分。特别是，我们认为迪克类superradiant系统的ensmble的两个级别的原子与单模辐射场在零有效温度下相互作用，并解决估计的耦合只进行辐射测量。首先，我们得到了解析的量子费舍尔信息（QFI），并表明，最佳的耦合估计可以通过调谐辐射场的频率，以驱动系统的临界。利用高斯态的辛形式，明确地得到了临界点处QFI的标度行为。然后，我们分析了可行的检测方案的性能，仅在辐射子系统上进行，即零差检测和光子计数，并显示相应的Fisher信息（FI）接近全球QFI在临界区域。因此，我们得出结论，临界性是一种双重资源。一方面，全局QFI在临界点处发散，即耦合可以任意精度估计。另一方面，可行的局部测量的FI（其通常小于临界区域之外的QFI）示出了全局QFI的相同缩放，即耦合的最佳估计可以通过局部探测系统来实现，尽管其强烈的相互作用性质。
2016-01-15 quant-ph
Two-atom Dicke model with atom-atom interaction
Rice University（莱斯大学）
本文构建双相互作用原子耦合单模腔的Dicke模型，研究原子-原子相互作用对超辐射临界性的影响，发现其可改变相变边界、抑制耦合阈值并调控普适类，还探讨了耗散下的相变与动力学。
2026-08-14 quant-ph
On the critical exponent of a quantum noise driven phase transition: the open system Dicke-model
最近在一个由激光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体与光腔耦合的运动激发系统中观察到了Dicke模型的量子相变[1]。基于腔的系统本质上是开放的：光子可以从它们被检测到的腔中泄漏出来。即使在零温度下，光子数的连续弱测量也会导致不可逆的动力学过程，从而导致动态量子相变。然而，而临界点和平均场仅略有修改相对于基态的相变，纠缠和奇异量子关联的临界指数是显着不同的两种情况下。
2011-07-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity-induced Dicke quantum phase transition in an impurity-doped cavity-Bose-Einstein condensate
利用掺杂腔-玻色-爱因斯坦凝聚体，提出了一种新的广义Dicke模型--掺杂Dicke模型（IDM）.结果表明，当杂质原子的布居数达到临界值时，杂质原子可以诱导正常相到超辐射相的Dicke量子相变。结果表明，IDM具有无穷多个临界点的连续Dicke QPT，这与标准Dicke模型中只有一个临界点的情形有很大的不同.结果表明，杂质诱导的Dicke QPT可以发生在腔场与原子的任意耦合区域，而标准Dicke模型中的Dicke QPT只发生在腔场与原子的强耦合区域.这为在腔场与原子的中等甚至弱耦合区观察Dicke QPT开辟了一条途径。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Closed and Open Unbalanced Dicke Trimer Model: Critical Properties and Nonlinear Semiclassical Dynamics
本文推广 Dicke 三聚体模型以纳入非平衡耦合与腔耗散，基于再量子化半经典理论揭示封闭模型的 U(1) 恢复、双重临界标度及开放系统丰富的非平衡动力学相。
2023-11-03 quant-ph
Large-N scaling behavior of the quantum fisher information in the Dicke model
利用约化两原子态的量子费舍尔信息（QFI），分别在无限尺寸和有限尺寸的$N$ $N$体系中，研究了Dicke模型超辐射相变的量子临界性.给出了其基态QFI的解析表达式。利用有效的玻色相干态技术，在可达系统尺寸较大的情况下，进行了有限尺寸标度分析。我们还研究了约化$N$原子态的标度QFI的大尺度标度行为，给出了精确的标度指数。
2015-10-08 quant-ph
Quantum phase transition in the Dicke model with critical and non-critical entanglement
我们研究了Dicke模型在经典振子极限下的量子相变，在那里它已经发生了有限的自旋长度。与经典自旋极限相反，在经典自旋极限下，自旋-振子纠缠在跃迁处发散，在经典振子极限下的纠缠仍然很小。我们导出了在两个经典极限下具有相同临界行为的量子相变，并通过一个有效的振子自由度模型解释了平均场基态附近量子涨落的差异.利用全量子模型的数值数据，我们研究了收敛到经典极限的问题。我们将经典振子极限与高频振子的对偶极限进行了对比，其中自旋自由度由Lipkin-Meshkov-Glick模型描述。另一个极限可以定义为自旋长度为一半的拉比情况，其中自旋频率重整化取代了量子相变。
2012-05-06 cond-mat.str-el quant-ph
Universal fluctuations and squeezing in generalized Dicke model near the superradiant phase transition
鉴于近年来在非稳态或电感电容耦合超导量子比特、交叉场中的原子和具有自旋轨道相互作用的半导体异质结构等平台上实现各向异性光-物质相互作用的提议，旋转波项和反向旋转波项耦合强度不相等的广义Dicke模型的概念引起了人们极大的兴趣。对于这个模型，我们研究了当二能级系统的温度和数目都是有限时，正常到超辐射相变临界区的光子涨落。在这种情况下，超辐射量子相变改变为一个波动区域的相图，揭示了两种类型的临界行为。这些是Dicke模型（具有离散的$\mathbb{Z}_2$对称性）、（反）和Tavis-Cummings $U(1)$模型的区域。我们发现，在这些制度的光子凝聚体的压缩参数显示出不同的温度标度。此外，光子数的相对涨落具有普适性。我们还发现了一个温度标度，低于该温度标度接近零温度量子相变，其中量子涨落占主导地位。我们的有效理论是由非Goldstone的凝聚模式和Pauli算子的Majorana表示的泛函提供的。讨论了可积$U(1)$极限的Bethe渐近解.
2021-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum Phase Transition and Berry Phase in an Extended Dicke Model
研究了嵌入非线性光学介质中的非相互作用二能级原子系综与单模量子化电磁场耦合时的基态量子相变、量子临界性和Berry相位.光学介质通过经典电场从外部泵浦，因此存在简并参量放大效应，其强烈地修改场动力学而不影响原子扇区。通过半经典的描述，这个扩展的Dicke模型的不同阶段进行了描述。量子相变是用系统的一些可观测量的期望值以及Berry相位及其一阶导数来表征的，这些量作为序参量。值得注意的是，该模型允许通过适当选择非线性光学介质的参数来控制量子临界性，这使得使用低强度激光在实验上进入超辐射区成为可能。
2020-06-11 quant-ph
No singularities at the phase transition in the Dicke model
Dicke Hamilton描述了最简单的量子系统，其中原子与光子相互作用：N个两能级原子在一个只允许一种电磁模式的完美反射腔中。它也被成功地用来描述超导电路，其行为就像耦合到谐振器的人造原子。该系统在零温度下表现出向超辐射相的转变。当相互作用强度达到临界值时，腔中处于激发态的光子数和原子数以及它们的涨落都从零开始突然增加。采用自适应相干态，它表明，这些属性的规模与原子的数量，他们在临界点报告的分歧代表的限制时，这个数字趋于无穷大，并在此限制下，他们保持发散的superradiant阶段。解析表达式提出的所有感兴趣的观测量，任何数量的原子。与精确数值解的比较强烈支持的结果。
2011-04-04 quant-ph
The Open-System Dicke-Model Quantum Phase Transition with a Sub-Ohmic Bath
我们证明了在阻尼驱动的开放系统中，量子相变的临界指数由库的谱密度函数决定。我们考虑Dicke模型的开放系统变体，其中驱动玻色子模式和大的N-自旋耦合到零温度下的独立储层。临界指数，如果没有自旋浴耦合，则为$1$，当自旋耦合到亚欧姆储存器时，其降低到1以下。
2015-03-16 physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of the rotated Dicke model
我们研究了旋转驱动Dicke模型的量子动力学，其中集体自旋以有限的速度绕z轴旋转。在没有旋转波近似的情况下，我们观察到，对于几个物理相关的初始状态，量子临界点的位置被移动了由所施加的旋转速度给出的量。这使我们能够在参数空间中“从远处”探测量子临界性，而无需实际穿过量子临界面，而是将其包围在参数空间中。这可以提供有用的实验提示，因为该协议不破坏量子态。此外，对于相干初态，我们观察到一个有趣的量子临界行为的非平衡重入现象作为驱动速度的函数，并构建了驱动模型的非平衡相图。
2012-10-25 cond-mat.other quant-ph
Cooperative Breakdown of the Oscillator Blockade in the Dicke Model
描述自旋系综与谐振子耦合的迪克模型以其超辐射相变而闻名，这种超辐射相变既可以在纯哈密顿设置的基态中观察到，也可以在具有耗散的开放系统迪克模型的稳态中观察到。此外，我们证明了耗散Dicke模型可以经历第二个相变到非平稳相，其特征在于无限加热的谐振子。识别的相变的机制，并推导出缩放的临界耦合与系统的大小，我们得出结论，新的相变可以被理解为合作的振荡器封锁，否则阻止更高的激发系统的崩溃。我们讨论的实施与捕获的离子和调查的作用，冷却，击穿可以被抑制。
2020-12-02 quant-ph
Excited-state phase transition leading to symmetry-breaking steady states in the Dicke model
我们用激发能和辐射-物质耦合常数$λ$研究了Dicke模型的相图。在耦合常数$λ$的某个临界值$λ_c$以下，所有的能级都具有明确定义的宇称。对于$λ> λ_c$，能谱表现出由临界能量$E_c$分离的两个不同的相，该临界能量被证明与$λ$无关。在上面的阶段，能级也有一个明确定义的奇偶校验，但低于$E_c$的能级是双重简并。我们表明，适当的宇称破缺观测值的长时间行为区分不同阶段的迪克模型的能谱。从破缺初始条件达到的稳态只有在它们的预期能量高于临界值时才恢复对称性。这一事实使得有可能实验探索的迪克模型的激发光谱的完整的相图。
2012-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase transitions with finite atom number in the Dicke Model
零温下二能级原子与单模腔场相互作用系统的序参量反映了在原子-腔场耦合强度达到临界值时存在量子相变。两个流行的例子是腔内光子的数量和激发原子的数量。相干态提供了一个平均场描述，在热力学极限下变得精确。利用对称性自适应SU（2）相干态（SACS）可以描述有限个原子的临界行为。投影处理后的变化，涉及SA能量表面的数值最小化，关联的有限数量相变与序参量，这源于SA能量表面中的两个局部极小值之间的竞争的不连续性。
2012-08-13 quant-ph
Quantum phase transition of nonlinear light in the finite size Dicke Hamiltonian
研究了N个二能级原子系综与光学简并参量过程相互作用的量子相变，该过程可用有限尺寸Dicke哈密顿量加上反转场和二次场项来描述.在弱耦合和强耦合区，导出了临界耦合值和相应的可分基态的解析封闭形式。通过数值分析，证明了二能级系统系综与光场之间以及中等耦合情况下系综分量之间存在二体纠缠。在有限尺寸下，我们的结果还表明了压缩场和压缩原子系综的共存。
2010-08-10 quant-ph
Quantum Phase Transitions of Light in the Dicke-Bose-Hubbard model
本文将Dicke-Bose-哈伯德模型推广到任意数目的二能级原子，讨论了原子-光子系统中光的量子相变。导出了双原子本征能、有效拉比频率和临界化学势的表达式。用自洽方法得到了两个二能级原子共振时的相图，该相图表明了从莫特绝缘体到超流态的转变，并给出了平均激发图作为验证.我们通过构造任意数目的二能级原子的缀饰态基来说明该方法的通用性。此外，我们还发现相图中的莫特绝缘体瓣会随着原子数的增加而破碎。这一结果为研究Dicke-like和Hubbard-like模型的组合对利用光子模拟强关联电子系统的影响提供了一个步骤。
2007-09-10 quant-ph
Quantum Phase Transitions in a Generalized Dicke Model
本文研究两个自旋系综与单模玻色场耦合的广义Dicke模型，发现铁磁与反铁磁相互作用分别促进和抑制超辐射相，并通过Holstein-Primakoff变换及能隙闭合、纠缠熵发散等量子效应验证了相变。
2023-10-29 quant-ph
Finite-size scaling in the quantum phase transition of the open-system Dicke-model
激光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的超冷原子加载到一个有损耗的高精细光学谐振腔中表现出临界行为，并在热力学极限，相变之间的不同对称性的定态。该系统实现了著名的Dicke模型的开放系统变体。本文采用适用于阻尼驱动开放系统的Hartree-Fock-Bogoliubov方法研究了有限个原子的跃迁。确定了有限尺寸标度指数，并发现非平衡态和平衡态量子临界性之间有明显的区别。
2012-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Path integral approach to the full Dicke model with dipole-dipole interaction
我们考虑了由单个玻色子模和一个$N$全同二能级原子系综组成的全Dicke自旋玻色子模型，原子间存在偶极-偶极相互作用，原子间的共振和反共振相互作用项具有不同的耦合.假设该系统是在热平衡与温度$β^{-1}$的水库，我们计算的自由能在热力学极限$N\rightarrow\infty$在鞍点近似的路径积分，并确定超辐射相变的临界温度。在零温极限下，我们恢复了文献中提出的量子相变的临界耦合。
2011-07-14 hep-th quant-ph
Bose-Einstein Condensation versus Dicke-Hepp-Lieb Transition in an Optical Cavity
本文给出了单模光腔中理想玻色气体在横向激光驱动下的玻色-爱因斯坦凝聚与Dicke-Hepp-Lieb自组织跃迁之间相互作用的精确解.基于一个有效的行动的方法，我们确定了在任意温度下，它具有一个双临界点的过渡交叉的完整的相图。我们计算了在自发周期密度调制相位中原子的动态能带结构和相应的玻色-爱因斯坦凝聚临界温度的抑制。此外，我们还确定了在自组织跃迁附近由于腔光子与原子场的耦合而引起的极化激元谱的演化，这在玻色-爱因斯坦凝聚温度之上和之下是完全不同的.在低温下，Dicke-Hepp-Lieb转变的临界值随温度降低，因此热波动可以增强原子周期性排列的趋势。
2013-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exploring chaos in Dicke Model using ground state fidelity and Loschmidt echo
我们研究了有限个原子的Dicke哈密顿量的量子临界行为，并利用基态保真度和Loschirton回声等措施探索量子混沌的签名。我们表明，这两个量清楚地指出，在超辐射阶段的系统的混沌性质。
2014-04-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Adequacy of the Dicke model in cavity QED: a counter-"no-go" statement
Dicke模型中的相变是否可以用电磁场中的偶极子来实现，这是一个长期存在的争论。众所周知的陈述通常被称为“不通过定理”，声称所谓的A平方项，就在临界点附近，变得足够相关，以防止系统经历相变。本文证明了Dicke模型对原子内部激发与光场相互作用的描述是一致的，但是是在量子电动力学的偶极规范中。理论上不能排除相变的可能性，可能出现自发的横电平均场。我们指出，单模近似是至关重要的：适当的处理必须基于腔QED，因此，我们提出了一个系统的推导一个完美的法布里-珀罗腔中的偶极规范的第一性原理。除了对围绕Dicke相变的争论的影响之外，这种对腔QED理论基础的清理是重要的，因为目前有许多新兴的实验方法来实现偶极子和光子之间的强耦合甚至超强耦合，这需要正确处理Dicke模型参数。
2012-06-07 quant-ph
Interplay of quantum phase transition and flat band in hybrid lattices
研究了扩展Dicke-Hubbard晶格中超辐射相变与能带物理的相互作用，该晶格的单胞由耦合到无原子腔的Dicke模型组成。我们发现在这样的周期晶格中，单个Dicke模型中出现的临界点变成了随波数$k$周期性变化的临界区域。在系统的弱耦合正常相，我们观察到一个平坦的带和相应的本地化，可以控制的基态SPT。我们的工作建立了平带物理和SPT之间的联系，这可能从根本上拓宽多体理论和量子光学的制度。
2020-09-24 quant-ph
Superradiant Phase Transition and Statistical Properties in the Dicke-Stark Model
North China Electric Power University（华北电力大学）；Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co., Ltd.（云南电网有限责任公司电力科学研究院）
本研究通过分析狄克-斯托克模型的超辐射相变及统计特性，揭示了光场在不同耦合强度下的行为转变及温度对纠缠和自旋压缩的影响。
2026-03-03 quant-ph
Mathematical Methods in Quantum Optics: the Dicke Model
我们展示了各种数学形式主义，特别是突变形式主义和群论，在量子光学相关系统的研究援助。我们用3种不同的方法描述了有限个N原子的Dicke模型的相变，得到了电磁场一阶积分的期望值和数算符的期望值随原子相对布居数变化的普适参数曲线.这些是有效的所有值的物质场耦合参数，并有效的基态和第一激发态。使用这些数学工具，原子-场耦合参数的临界值被发现作为原子数的函数，从它的临界指数导出。
2012-11-28 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic Quantum States and Quantum Phase Transition in Dicke Models of Arbitrary Atom-Number
利用自旋相干态变换对角化玻色子场相干态中的有效赝自旋哈密顿量，用变分法解析地得到了任意原子数的Dicke哈密顿量在旋波近似和非旋波近似下的能谱.除了基态能量外，还发现了一个宏观激发量子态，分别对应于自旋相干态的南、北极规范。基态能量的计算结果表明，这些模型对任意数目的原子都表现出二阶零温量子相变，而这通常被认为是原子数趋于无穷大的热力学极限现象。分析了几何相的临界行为，在临界点处几何相不存在奇异性。
2011-11-22 cond-mat.other quant-ph
Realization of the Dicke model using cavity-assisted Raman transitions
我们实现了一个开放版本的Dicke模型耦合两个超精细基态使用两个腔辅助拉曼跃迁。由于只有一个耦合的相互作用描述的Tavis-Cummings模型，我们观察到一个正常的模式分裂周围的色散位移腔的传输。这两种耦合的动力学描述的迪克模型，我们测量的发病超辐射散射到腔体以上的临界耦合强度。
2017-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Exploring Symmetry Breaking at the Dicke Quantum Phase Transition
通过将一个运动自由度的玻色-爱因斯坦凝聚体耦合到光腔中，研究了Dicke量子相变时的对称性破缺。使用光学外差探测方案，我们观察对称性破缺的实时和区分两个超辐射阶段。我们探讨了在小破缺场存在下的对称性破缺过程，并研究了它对临界点穿过速率的依赖性。两个有序的相位之间的相干切换被证明。
2011-09-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos in a deformed Dicke model
在一类重要的激发态量子相变中，临界行为的信号是仅在临界能量的一侧存在新的运动常数。我们研究了这种现象的影响，在发展中的混乱在一个修改后的版本的范例迪克模型的量子光学，其中的扰动被添加到打破奇偶对称。两个不对称的能量阱出现在半经典极限的模型，其后果研究在经典和量子的情况下。经典的庞加莱截面揭示了混沌的程度不仅取决于所选择的初始条件的能量，而且还取决于模型的特定能量阱结构。在量子的情况下，物理观测量的佩雷斯晶格表明，混沌的出现严重依赖于由这个运动常数提供的量子守恒数。由这个常数定义的守恒定律允许混沌和规则性在同一能量下共存。我们进一步分析了混沌的发生与模型可以表现出的额外守恒量的关系。
2021-12-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Instability and entanglement of the ground state of the Dicke model
利用量子信息理论的工具，我们表明，基态的迪克模型表现出无限序列的不稳定性（量子相变）。这些转变的特征在于原子间的二分纠缠在原子-场耦合参数$κ$的临界值$κ_j$处的突变，并且伴随着基态能量的一阶导数的不连续性。在弱耦合极限（$κ_1\leq κ\leq κ_2$）下，Coffman-Kundu-Wootters（CKW）不等式是饱和的，证明了在这种耦合条件下，原子与光场的相互作用不会产生任何内在的多体纠缠.我们还分析了原子-场纠缠，我们表明，在强耦合的限制，该领域是纠缠的原子，使冯诺伊曼熵的原子样品（作为衡量原子-场纠缠）采取的值$S_A={1/2}\ln (N+1)$。与原子的纠缠相互作用导致了场模式的高度亚泊松光子统计。
2005-03-24 quant-ph
Dicke Phase Transition and Collapse of Superradiant Phase in Optomechanical Cavity with Arbitrary Number of Atoms
本文用自旋相干态变分法导出了光机械腔中任意原子数的基态能量、平均光子数和原子布居数的解析表达式。发现机械振荡的存在并不影响正常相和超辐射相之间的相界。然而，当原子-场耦合增加到一个所谓的转折点时，超辐射相位会由于振子的共振阻尼而坍缩。因此，系统在这一点上经历了一个额外的相变，从超辐射相到原子布居数反转态的新的正常相。超辐射相区随着光子-声子耦合的增加而减小。当耦合达到临界值时，能级间的布居数收缩为零，两个能级间发生直接的原子布居数转移。此外，我们发现了一个不稳定的非零光子态，它是超辐射态的对应物。在没有振子的情况下，我们的结果完全退化为Dicke模型的结果.特别是N = 1时的基态能量（即Rabi模型）与数值对角化在很宽的耦合常数范围内完全一致，无论是红失谐还是蓝失谐。Rabi模型仍然存在Dicke相变，这与最近的观测结果一致.
2017-02-24 quant-ph
Universal evolution of non-classical correlations due to collective spontaneous emission
我们研究了在电磁场模式存在的情况下，耦合到共同马尔可夫环境中的两个全同原子之间量子关联的自发产生和衰减。为此目的，我们分析了量子关联的动力学的并发，跟踪量子不和谐和局域量子不确定性，集体迪克态。结果表明，在内禀退相干过程中，集体阻尼和偶极-偶极相互作用对增强非经典关联起着关键作用。量子关联可以在很长一段时间内保持，但两个原子之间的距离很小。
2019-04-03 quant-ph
Dicke superradiance in ordered lattices: dimensionality matters
本文研究有序原子阵列中 Dicke 超辐射的临界原子间距，揭示阵列维度通过相长或相消干涉决定其随原子数的不同标度规律。
2024-09-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Constant-Depth Unitary Preparation of Dicke States
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出首个恒深单位元制备狄克态协议，突破传统电路模型的对数深度限制，利用全局交互实现精确制备常重量狄克态及近似制备单重量狄克态。
2026-08-27 cs.CC quant-ph
Introduction to the Dicke model: from equilibrium to nonequilibrium, and vice versa
Dicke模型描述了量子化腔场与二能级原子系综之间的耦合。当原子数趋于无穷大时，这个模型可以过渡到超辐射相，属于平均场伊辛普适类。超辐射跃迁最初是在原子处于热平衡时被预测的，最近用一个由光学腔中的原子组成的量子模拟器实现了，该模拟器同时受到耗散和驱动。在这份进展报告中，我们提供了一些相关的迪克模型的理论概念的介绍，审查的临界性质的超辐射相变，平衡和非平衡条件之间的区别。此外，我们还解释了超辐射相变和更常见的激光跃迁之间的根本区别。我们的报告主要集中在单模光学腔中原子的稳态，但我们也提到了实时动力学的一些方面，以及其他量子模拟器，包括超导量子比特，捕获离子和使用冷原子的自旋轨道耦合。这些实现的不同之处在于它们描述的是平衡系统还是非平衡系统。
2019-02-28 cond-mat.dis-nn quant-ph
