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
The exact solution of generalized Dicke models via Susskind-Glogower operators
我们展示了一种基于Susskind-Glogower算子的右酉变换方法，该方法对角化了场基中的广义Dicke Hamilton，并在Dicke基中提供了三对角Hamilton。这个三对角哈密顿量是对角化的一组正交多项式满足三项递归关系。我们的结果是用来提供一个封闭的形式，分析的时间演化的情况下的Jaynes-Cummings-Kerr模型和研究的时间演化的人口反转，约化场熵，和Husimi的Q-函数的领域的合奏下的Dicke-Kerr模型的相互作用的二能级系统。
2013-01-30 quant-ph
Mermin Devices for Generalized Dicke States
Schmid College of Science, Chapman University（查普曼大学施密德理学院）；Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University（范德堡大学物理与天文学系）
该研究通过Mermin设备分析了广义Dicke态的量子纠缠特性，发现部分状态无法用Mermin指令集完全描述。
2025-12-29 quant-ph
Superradiant Switching, Quantum Hysteresis, and Oscillations in a Generalized Dicke Model
我们证明了确定性非线性动力学的量子签名在过渡到超辐射的广义开放Dicke模型具有不同的耦合强度的共同和反向旋转的光-物质相互作用项。观察到一阶相变共存的正常和superradiant阶段，对应于这两个阶段之间的开关动力学的出现，由量子涨落驱动。我们表明，这种相位共存引起的磁滞回线也为量子力学系统。此外，在量子模拟中可以清楚地观察到向超辐射振荡相的转变。
2020-07-27 quant-ph
Extreme spin squeezing in the steady state of a generalized Dicke model
我们提出了一个方案，在腔QED系统中使用腔介导的拉曼跃迁来产生稳态原子自旋压缩，以设计有效的原子-光子相互作用，其中包括线性和非线性（色散）原子-腔耦合，在潜在的平等基础上。我们专注于一个政权的色散耦合是非常大的，并发现该系统的稳态实际上可以是一个强自旋压缩Dicke态，$|N/2,0\rangle$，原子系综。这些状态提供了海森堡有限的纠缠特性，并在整个原子系综中具有真正的多体纠缠。
2019-02-18 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
Reducible Correlations in Dicke States
我们应用一个简单的观察表明，广义Dicke态可以从它们的约化子系统中确定。在这个框架中，它是足够的计算表达式仅对角元素redced密度矩阵的状态系数。我们证明了广义Dicke态$|GD_N^{(\ell)}>$的关联可以约化为$2\ell$ -粒子水平.应用量子边际问题也进行了讨论。
2009-10-08 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
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
Optimal basis for the generalized Dicke model
基于对称性适应变分解的思想，提出了一种建立广义Dicke模型最优基的方法。在零阶时，将$N_a$粒子分布在所有可能的与电磁辐射有关的二能级子系统中，构成物质扇区，将$N_a-1$粒子的态相加并再次分布到二能级子系统中，得到下一阶;在电磁场中，每种模式的零阶是Fock空间的直和，截断为每个两级子系统的相应运动常数的值;通过包括其他模式的贡献，获得下一阶。作为一个例子的程序，我们考虑$4$原子的$Ξ$配置偶极相互作用的两个模式的电磁辐射。这些结果可应用于量子光学、量子信息和量子计算中。
2019-05-30 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
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
Dynamical phase transition in generalized Dicke model with strongly interacting trapped Rydberg ions
University of Liège（列日大学）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院浦那分校）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本研究以囚禁里德堡离子的广义Dicke模型为对象，分析其平均场相图与有限系统量子动力学，揭示里德堡离子相互作用对相图及动力学的显著影响，拓展了Dicke模型相关相的探索。
2026-08-07 quant-ph
Excited-State Quantum Phase Transitions in Dicke Superradiance Models
在半经典极限下，我们导出了一类Dicke超辐射模型中与激发态量子相变有关的各种物理量的解析结果。基于对Dicke态的配分和的计算，我们讨论了态密度导数的奇异行为，并发现了在任意能量下的平均（原子）反转和玻色子（光子）数及其涨落等观测量.临界性取决于能量和一个参数，量化的相对重量的旋转与反旋转条款，我们发现一个密切的类比对数和跳跃型非解析已知的Lipkin-Meshkov-Glick模型。
2013-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Analog quantum simulation of generalized Dicke models in trapped ions
提出了囚禁离子广义Dicke模型的模拟量子模拟。通过结合多个离子上的双微激光相互作用，我们可以在这些模型中产生光-物质耦合的所有机制，其中光模式被运动模式模仿。我们提出了数值模拟的三量子位迪克模型在弱场（WF）制度，其中的Jaynes-Cummings行为出现，和超强耦合（USC）制度，其中的行波近似（RWA）不能被考虑。我们还模拟了WF和USC机制下的双量子比特有偏Dicke模型以及USC机制和深强耦合机制下的双量子比特各向异性Dicke模型。数学模型和离子系统之间的一致性使我们相信，这些量子模拟可以在实验室中使用当前或不久的将来的技术来实现。该方法为囚禁离子中多自旋Dicke模型的量子模拟提供了一条途径。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dilute gas of ultracold two-level atoms inside a cavity; generalized Dicke model
考虑了原子质心运动和腔模变化对腔中超冷二能级原子气体的影响。我们使用广义Dicke模型，并分别分析了高斯和驻波模式形状的情况。由于原子的外部运动能与内部原子能和场能之间的相互作用，相图表现出标准Dicke模型中没有的新特征，如在正常相和超辐射相之间存在一级和二级相变。由于原子运动的量子描述，内部和外部原子的自由度是高度相关的，导致修改的正常和超辐射阶段。
2009-06-22 cond-mat.other 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
Generalized Dicke model and gauge-invariant master equations for two atoms in ultrastrongly-coupled cavity quantum electrodynamics
本文提出超强耦合腔量子电动力学中两不同原子的广义Dicke模型，采用规范不变主方程确保多极与Coulomb规范结果一致，揭示了复杂耦合效应、额外共振及反交叉光谱特征。
2023-07-31 quant-ph
Subspace-Confined QAOA with Generalized Dicke States for Multi-Channel Allocation in 5G CBRS Networks
School of Electrical Engineering, Korea University（韩国延世大学电气工程学院）
针对5G CBRS网络多通道分配问题，提出子空间受限QAOA算法，利用广义Dicke态和Johnson图约束，实现高效低冲突配置。
2026-01-23 quant-ph
Quantum phase diagrams of Dicke-Ising models by a wormhole algorithm
本文通过虫洞算法研究Dicke-Ising模型的量子相图，揭示了顺磁和反顺磁相互作用下的相变特性及临界行为。
2025-11-24 cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative Dicke model with non-linear atom-photon interaction
本文研究了最近在原子量子气体实验中实现的广义Dicke模型，它描述了N个二能级原子与单腔模的集体相互作用。该模型考虑了腔场的耗散，并包含了传统Dicke模型中不存在的非线性原子-光子耦合。通过考虑有限原子数N和所有的量子效应，我们扩展了以前半经典模型的理论研究。我们的结果表明，随着N的增加，量子期望值和半经典模型之间有很好的一致性，但也显示了相应的量子态的非线性原子-光子耦合的变化的奇异行为。
2013-05-01 quant-ph
Generalized Dicke States
量子主方程是量子光学和量子信息理论的重要工具。对于包含少量到中等数量的原子（或量子比特）的系统，非截断方程通常是数值求解的。在本文中，我们提出了一个群论超算子方法，有助于解决这些方程。为此，我们利用各自Lindblad算子的SU（4）对称性，并构造了推广众所周知的Dicke态的基态。这使我们能够解析地解决各种问题，并大大降低了只能用数值方法解决的问题的复杂性。最后，我们提出了三个例子来说明所提出的方法。
2016-09-06 math-ph math.MP quant-ph
Dissipative quantum phase transition of light in a generalized Jaynes-Cummings-Rabi model
在存在外部驱动和耗散的情况下，与辐射场的一个模式相互作用的$N$两态系统的广义模型的平均场稳态被调查为三个控制参数的函数：一个控制相对于共振频率的相互作用强度，从而获得迪克量子相变，第二个控制反向旋转与行波相互作用的相对强度，第三个是驱动腔模的外场的振幅。我们将Dicke量子相变的耗散扩展与最近报道的光子封锁的崩溃统一起来[H.~ J.~ Carmichael，Phys.修订版本\ X { \bf 5}，031028（2015）];统一的关键是Dicke模型的先前未报道的阶段和光子封锁击穿中的重整化临界驱动强度。对于一个两态系统的最简单的情况下，我们补充平均场的结果与一个完整的量子处理：我们得到的准能量恢复重整化临界驱动强度，扩展光子封锁的多光子共振到一个反旋转的相互作用，并探索量子波动通过量子轨迹模拟。
2018-06-14 quant-ph
Generalized classes of continuous symmetries in two-mode Dicke models
正如最近通过实验认识到的那样[Léonard等人，Nature 543，87（2017）]，可以通过经由拉曼泵浦几何结构将两个腔模式耦合到被捕获的原子来设计具有连续对称性的模型。考虑到具体的情况下，原子的内部状态耦合到腔，我们显示了一个扩展的参数范围，连续对称性破缺可以发生，我们分类不同的稳态和时间依赖性状态，出现在这个扩展的参数制度的不同点。
2018-02-26 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Exploring non-equilibrium phases of the generalized Dicke model with a trapped Rydberg ion quantum simulator
囚禁离子是研究量子多体现象的通用平台，特别是对于研究由声子介导的长程相互作用的情况。最近的实验表明，被困的离子平台可以通过激发高位里德堡态来增强。这引入了独立于声子结构的可控的依赖于状态的相互作用。然而，在这个新的可访问的制度中的多体物理学在很大程度上是未探索的。我们表明，这个系统授予访问广义迪克模型物理，在里德伯态离子之间的偶极相互作用大大改变集体非平衡行为。我们分析和分类新兴的动力学阶段，并确定了主机的非平衡签名，如多相共存区域和声子激光制度。此外，我们还展示了如何通过散射光子的荧光信号来检测和表征它们。因此，我们的研究突出了被困里德伯离子系统的新功能，用于创建和检测量子非平衡相。
2019-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Critical exponent of quantum phase transitions driven by colored noise
我们表明，在一个驱动耗散系统的临界性强烈影响的光谱性质的水库。我们研究了Dicke模型的开放系统实现，其中玻色腔模耦合到由原子玻色-爱因斯坦凝聚体的两个运动模形成的大自旋。腔模由高频激光驱动并衰减到马尔可夫浴，而原子模与有色库相互作用。我们发现，软模式未能描述的临界特性。我们计算了超辐射相变的临界指数，并确定了有色浴的低频谱密度函数的内在关系。我们表明，有限的温度的有色水库不修改定性这种依赖的谱密度函数。
2016-10-21 quant-ph
Digital-analog quantum simulation of generalized Dicke models with superconducting circuits
我们提出了一个数字模拟的量子模拟的广义Dicke模型与超导电路，包括费米玻色凝聚，偏置和脉冲Dicke模型，所有制度的轻物质耦合。我们编码这些类的问题，在一组超导量子比特耦合玻色子模式实现的传输线谐振器。通过数字模拟技术，可以在最先进的电路量子电动力学平台中通过数字步骤适当地分解成模拟量子比特玻色子块和集体单量子比特脉冲来执行有效的量子模拟。此外，在大多数情况下，在整个协议期间只需要一个全局模拟块，叠加快速周期性脉冲来旋转和失谐量子位。因此，利用这种方法可以获得大量的数字步长，从而提供减少的数字误差。此外，每个数字步骤的门的数量不会随着量子位的数量而增长，从而使模拟高效。这一策略铺平了道路，可扩展的数字模拟量子模拟的多体动力学，包括玻色子模式和自旋自由度与超导电路。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing architecture
利用多体纠缠作为各种量子信息处理任务的资源已经有了广泛的发展。本文主要研究了任意自旋本征态的制备，这些本征态的子集包含了重要的纠缠源，如Dicke态以及其他一些难以制备的亚辐射态。利用这些状态的对称性，我们考虑每对量子比特之间的均匀成对交换耦合。从给定自旋本征态与单个量子比特态的乘积态开始，可以使用简单的时间演化来制备另一个自旋本征态。这种扩展铺平了一个确定性的方法来准备任意的Dicke状态的线性步骤。我们讨论了在此成本建立在以前的工作W状态确定性准备对数电路深度的改进。改进的算法需要多次迭代将自旋角动量泵入系统，类似于Grover搜索中的振幅放大。作为一个用例来演示所提出的方案，我们选择了一个系统的非相互作用的静态自旋量子连接到一个铁磁水库。从储存器中出现的飞行量子位连续地与静态量子位局部相互作用，介导所有对之间的间接交换相互作用。
2020-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum computation with two-level trapped cold ions beyond Lamb-Dicke limit
我们提出了一个简单的方案，实现量子逻辑门与一串两级捕获的冷离子以外的Lamb-Dicke限制。每个离子的两个内部状态被用作一个计算量子比特（CQ），并且离子的集体振动充当信息总线，即，总线量子位（BQ）。利用广义Jaynes-Cummings模型描述的激光-离子相互作用的量子动力学，我们证明了任意一个CQ和BQ之间的量子纠缠都可以通过施加经典激光束来相干操纵。因此，通用的量子门，即一个量子比特旋转和两个量子比特控制的门，可以被精确地实现。所需的实验参数的实施，包括Lamb-Dicke（LD）参数和所施加的激光脉冲的持续时间，推导。本方案既不需要激光-离子相互作用的LD近似，也不需要辅助原子能级。
2002-05-14 quant-ph
Enhanced dissipative criticality at an exceptional point
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Quantum Horizons Alberta（量子地平线阿尔伯塔）；Theoretical Physics Institute, University of Alberta（阿尔伯塔大学理论物理研究所）
研究在例外点与耗散相变共存时，开放迪克模型中临界波动被增强，揭示例外点诱导的约当块动力学对临界指数的修改。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics of a Generalized Dicke Model for Spin-1 Atoms
本文针对含独立同向/反向旋转耦合项与二次塞曼位移的开放自旋1 Dicke模型，通过近似下的方程稳定性分析与半经典研究，发现了超辐射相变及混沌动力学，凸显了深入刻画该模型动力学的必要性。
2024-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
Elementary operations for quantum logic with a single trapped two-level cold ion beyond Lamb-Dicke limit
提出了一种简单的方案，用一个超过Lamb-Dicke（LD）极限的冷二能级离子实现量子门。基于由广义Jaynes-Cummings模型描述的激光-离子相互作用的量子动力学，可以引入两种基本量子操作，通过施加共振脉冲产生的裸原子态上的简单旋转，以及通过使用非共振脉冲执行的离子的内部和外部度上的联合操作。几种典型的量子门，包括Hadamard门、受控Z门和受控非门$etc.$，都可以用这些初等运算精确地实现。实验参数，包括LD参数和所施加的激光脉冲的持续时间，为这些实施方式推导出解析和数值。本方案既不需要激光-离子相互作用的LD近似，也不需要辅助原子能级。
2002-05-18 quant-ph
Ground state overlap and quantum phase transitions
我们提出了一个量子相变的特征，在两个不同的外部参数值获得的两个基态之间的重叠函数。以Dicke模型和XY模型为例，证明了系统的临界区域是由重叠的极值点和与之密切相关的函数来标识的，并讨论了这种方法与Anderson正交性突变以及临界系统的Loscherton回声动力学研究之间的联系.
2006-07-17 quant-ph
Generalized parity measurements
测量在量子计算（QC）中扮演着重要的角色，通过提供两个量子比特门（线性光学QC）所需的非线性，或者通过在高度纠缠的初始状态（簇态QC）上使用单量子比特测量来实现量子算法。宇称测量可以用作制备任意稳定态的构建块，并且与1-量子比特门一起对于量子计算是通用的。在这里，我们推广奇偶校验门使用更高的维度（量子）的辅助。这使我们能够超越稳定子/图态形式主义，制备其他类型的多粒子纠缠态。本文介绍的广义宇称模可以一次性制备一大类纠缠态，包括GHZ_n，W_n，Dicke态D_{n,k}，以及更一般的Dicke态的和，如秘密共享中使用的G_n态。对于W_n态，与基于线性光学的方法相比，它提供了指数增益。
2008-11-17 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
Emergent Universality in a Quantum Tricritical Dicke Model
我们提出了一个支持量子三临界点的广义Dicke模型。通过精确的低能有效哈密顿量在热力学极限下绘制了相图并研究了模型的临界行为。正如朗道相变理论所预言的那样，在三临界点处，序参量表现出非普适性。然而，由于经典和量子自由度的分离，我们发现一个普遍的关系之间的激发间隙和纠缠熵的整个临界线，包括三临界点。这里的普适性是由涌现的量子模式，而序参量是经典确定的。
2019-04-24 cond-mat.str-el quant-ph
Temporal Dynamical Quantum Phase Transition in Dicke Model with Trapped Ions
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
利用离子阱量子模拟器研究广义Dicke模型中的时间动力学量子相变，通过测量Loschmidt回波速率函数识别时间回折点，并探讨自旋耗散的影响。
2026-06-27 quant-ph
Quantum criticality of generalized Aubry-André models with exact mobility edges using fidelity susceptibility
本研究利用量子保真率分析广义Aubry-André模型的量子临界现象，确定了其临界点的临界指数、斐波那契子序列数与普适类，验证了该方法在准周期系统量子临界研究中的有效性。
2024-05-22 cond-mat.dis-nn quant-ph
Non-equilibrium states of a plasmonic Dicke model with coherent and dissipative surface plasmon-quantum emitter interactions
混合光子等离子体纳米结构允许工程师的量子发射器和腔模式的耦合占直接相干和环境介导的耗散途径。利用广义等离子体Dicke模型，我们探讨了这些相互作用的非平衡相图。分析表明，它们的相互作用导致了超辐射态和规则激光态向耗散耦合区的扩展，并产生了与超辐射态和规则激光态有边界的无粒子数反转的激光相。计算出的光子发射光谱表明，这些阶段进行不同的签名。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-ergodicity in the Anisotropic Dicke model
研究了具有独立同旋和反旋光物质耦合项的广义Dicke模型中的各态历经-非各态历经跃迁。通过研究水平统计，连续能级间距的平均比率，和量子蝴蝶效应（时间相关性）作为一个动力学探针，我们表明，遍历-非遍历过渡的迪克模型是一个后果的接近可积极限的模型时，耦合之一被设置为零。这可以被解释为经典柯尔莫哥洛夫-阿诺德-莫泽定理的量子类似物的存在的暗示。此外，我们还证明了在各态历经-非各态历经跃迁与正常-超辐射量子相变的前兆之间没有内在联系。
2017-01-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum criticality of the Rabi-Stark model at finite frequency ratios
本文从能隙、序参量以及保真度的角度分析了在有限量子比特频率与腔频率之比下，当Stark耦合强度与腔频率相同时Rabi-Stark模型的量子临界性.临界指数的解析推导。能隙和长度临界指数与量子Rabi模型和Dicke模型中的不同。对序参量和保真度敏感度进行了有限尺寸标度分析。证明了该模型的普适标度行为，并由此提取出若干个有限大小的指数。此外，利用玻色希尔伯特空间截断数也可以建立普适的临界行为，并得到了相应的临界标度指数，有趣的是，Rabi-Stark模型和量子Rabi模型的临界关联长度指数与光子截断数以及等效长度标度不同，表明它们属于不同的普适类.在有限频率比下，Rabi-Stark模型中的二阶量子相变得到了令人信服的证实，而在没有Stark耦合的原始量子Rabi模型中，二阶量子相变只出现在无限频率比下.
2020-11-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tricritical Dicke model with and without dissipation
本文通过广义Holstein-Primakoff映射和Gell-Mann矩阵方法研究了三临界Dicke模型，发现系统在平衡态下具有丰富的相图，且在考虑耗散时三临界行为依然保留并产生汇聚于三临界点的双稳态区域。
2023-09-14 quant-ph
Revival times at quantum phase transitions
量子复兴的概念扩展到多体系统和穿越量子相变的影响进行了探讨。通过分析多原子分子弯曲的振子模型和量子辐射场与二能级原子系统相互作用的Dicke模型两种不同的模型，我们证明了以低至基态的能级为中心的波包的复兴行为。远离临界，复苏时间表现出平滑，非奇异的行为，并与系统的大小成正比。在接近量子临界点时，它们以幂律发散，并随系统大小缩放，尽管缩放不再是线性的。
2013-01-23 quant-ph
Controlling gain with loss: Bounds on localizable entanglement in multi-qubit systems
Department of Physics, Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉克德分校物理系）
研究多量子比特系统中局部测量对子系统纠缠的影响，推导了纯态中局部化纠缠的界限，并分析了噪声和一维量子自旋模型中纠缠的鲁棒性。
2026-05-08 cond-mat.str-el quant-ph
Generalized Hertz action and quantum criticality of two-dimensional Fermi systems
本文重新评估了有序波矢为零的二维费米系统的有效作用量与量子临界奇异性，推导出无奇异相互作用问题的广义Hertz作用量，并证明RG理论应将波矢视为流动量，揭示了由 $z \approx 2$ 主导的宽标度区间，解释了电子向列量子临界点的量子蒙特卡罗模拟结果。
2024-12-19 cond-mat.str-el quant-ph
Implementation of the Dicke lattice model in hybrid quantum system arrays
广义Dicke模型可以在由金刚石中的氮空位（NV）中心耦合到超导微波腔的混合量子系统中实现。通过设计NV缺陷的两个自旋态之间的腔辅助拉曼跃迁，可以获得在超强耦合极限下的集体光-物质相互作用的完全可调谐模型。我们的分析所产生的非平衡相为一个单一的腔和耦合腔阵列表明，不同的超辐射相变可以观察到使用现有的实验技术，即使在存在大的非均匀加宽的自旋系综。Dicke格子模型的相图显示出耗散引起的明显特征，这可以作为驱动开放量子系统相变的真实实验特征。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Hermitian Effects in Dicke models
本研究探讨了广义Dicke模型中的非厄米效应，通过Holstein-Primakoff变换在半经典和量子区域揭示了例外点、高阶EP及光子聚束转变等现象，加深了对光与物质相互作用的理解。
2024-11-13 physics.optics quant-ph
Eightfold way to dark states in SU(3) cold gases with two-body losses
本文研究了一维SU（3）对称冷原子系统在两体损耗作用下的量子动力学。我们利用SU（3）的表示理论，即所谓的八重方法，作为一种方案来组织广义Dicke态的耗散动力学的暗态，并显示它们是如何动态接近的，无论是在弱相互作用和强相互作用和耗散制度。我们的研究结果是相关的广泛的类碱土（类）气体的实验，铺平了道路的耗散制备和开发的广义Dicke状态。
2022-05-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitations of optically driven atomic condensate in a cavity: theory of photodetection measurements
最近的实验已经证明了在腔中光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的运动自由度中Dicke量子相变的开放系统实现。这个光-物质系统的相关集体激发本质上是极化激子的，允许通过光泄漏出腔来访问迪克模型的量子临界行为。这开辟了使用基于光电探测的量子光学技术来研究这个基本量子临界系统的动力学和激发的道路。我们首先讨论了在腔面观察到的光子通量，发现它在临界附近显示出与等效封闭系统的平均场论不同的标度律。其次，我们研究了腔外光子泄漏的二阶相关测量。最后，我们讨论了调制技术，直接捕获极化激子激发软化。我们的分析考虑到系统的有限大小的影响，这可能会导致一个有效的对称性破缺项。
2012-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multipartite quantum correlations in a two-mode Dicke model
我们分析了广义Dicke模型中两个光学模与二能级原子系综相互作用的多体关联。特别是，我们检查超出标准的二分纠缠的相关性，并得出确切的结果，在热力学极限。该模型提出了两个超辐射阶段涉及的自发破缺的$\mathbb{Z}_2$或$\mathrm{U}(1)$对称性。后者的特点是出现了戈德斯通激发，发现显着影响的相关配置文件。着眼于宏观子系统之间的相关性，我们分析了所有可能的光学和物质自由度之间的二分之间的互信息以及形成的纠缠。结果表明，当每个模与原子纠缠时，模间的二分纠缠为零，它们之间只有经典关联和量子不协调。我们还研究了一夫一妻制的多体纠缠，并表明存在真正的三方纠缠，即量子关联，原子共享的两个模式，但不单独与他们共享，只有在临界线附近。我们的结果阐明了多模系统中超辐射相变背后的复杂关联结构。
2021-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous criticality with bounded fluctuations and long-range frustration induced by broken time-reversal symmetry
本研究通过调节Dicke晶格中的合成磁场打破时间反演对称性，发现超辐射相变出现反常临界现象，包括非平均场临界指数、有界涨落及长程阻挫导致的多临界点，拓展了量子光学系统的临界行为研究。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Fisher information as signature of superradiant quantum phase transition
众所周知，单模Dicke模型经历从所谓的正常相到超辐射相的量子相变（以下称为“超辐射量子相变“）。通常，量子相变与量子的临界行为密切相关，如纠缠、量子涨落和保真度。本文研究了场模和原子在Dicke哈密顿量的基态的量子费舍尔信息。数值结果表明，当原子数目有限且足够大时，在临界原子-场耦合附近，由于非经典压缩态的出现，原子和场子系统的QFI可以超过经典极限.当耦合增加到远远超过临界点时，两个子系统处于高度混合状态，这降低了QFI，从而降低了最终的相位灵敏度。在热力学极限下，我们给出了QFI的分析结果及其与约化方差的关系。对于每个子系统，我们发现，有一个奇异的QFI的衍生物在临界点，一个明确的签名的量子临界的迪克模型。
2013-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.data-an
Quantum Correlations and Entanglement in Generalized Dicke-Ising Models
Instituto de Física, LSCSC-LANMAC, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究广义迪克-ising模型中量子关联与纠缠的特性，通过光与物质的强耦合探索超辐射模式，发现长程序序和磁子对的出现，以及光场对量子纠缠优化的作用。
2026-09-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.comp-ph
