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自旋相干态变换和自旋-玻色模型的基于变分法的基态解析解

杨晓勇 薛海斌 梁九卿

自旋相干态变换和自旋-玻色模型的基于变分法的基态解析解

杨晓勇, 薛海斌, 梁九卿
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  • 提出一种基于自旋相干态变换求解自旋-玻色模型基态的变分法, 并将其用于单原子模型, 得到旋波近似和非旋波近似情形下的解析基态能量和波函数, 特别是在光场与原子的弱、强耦合区域都与数值对角化结果符合得很好. 另外, 该方法也可以直接用于求解任意原子数的Dicke模型基态和相应的量子相变研究, 而通常基于Holstein-Primakoff变换的变分法, 原则上只适用于原子数趋于无穷的热力学极限情形.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11204203, 11275118)资助的课题.
    [1]

    Jaynes E T, Cummings F W 1963 Proceedings of IEEE 51 89

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    Hood C J, Lynn T W, Doherty A C, Parkins A S, Kimble H J 2000 Science 287 1447

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    Forn-Diaz P, Lisenfeld J, Marcos D, García-Ripoll J J, Solano E, Harmans C J P M, Mooij J E 2010 arXiv1005.1559

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    Schuster D I, Houck A A, Schreier J A, Wallraff A, Gambetta M, Blais A, Frunzio L, Majer J, Johnson B, Devoret M H, Girvin S M, Schoelkopf R J 2007 Nature 445 515

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    Yu Y, Han S, Chu X, Wang Z 2002 Science 296 889

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    Chiorescu I, Bertet P, Semba K, Nakamura Y, Harmans C J P M, Mooij J E 2004 Nature 431 159

    [9]

    Deppe Frank, Mariantoni Matteo, Menzel E P, Marx A,Saito S, Kakuyanag K,Tanaka H, Meno T, Semba K, Takayanagi H, Solano E, Gross R 2008 Nature Physics 4 686

    [10]

    Fink J M, Göppl M, Baur M,Bianchetti R, Leek P J, Blais A, Wallraff A 2008 Nature 454 546

    [11]

    Hofheinz Max, Wang H, Ansmann M, Bialczak Radoslaw C, Lucero Erik, Neeley M, O'Connell A D, Sank D, Wenner J, Martinis John M, Cleland A N 2009 Nature 459 546

    [12]

    Liu T, Wang K L, Feng M 2009 Europhys. Lett. 86 54003

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    Dicke R H 1954 Phys. Rev. 93 99

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    Chen Q H, Liu T, Zhang Y Y, Wang K L 2011 Europhys. Lett. 96 14003

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    Li X H, Wang K L, Liu T 2009 Chin. Phys. Lett. 26 044212

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-24
  • 修回日期:  2013-02-21
  • 刊出日期:  2013-06-05

自旋相干态变换和自旋-玻色模型的基于变分法的基态解析解

  • 1. 山西大学理论物理研究所, 太原 030006;
  • 2. 太原理工大学物理与光电工程学院, 太原 030024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11204203, 11275118)资助的课题.

摘要: 提出一种基于自旋相干态变换求解自旋-玻色模型基态的变分法, 并将其用于单原子模型, 得到旋波近似和非旋波近似情形下的解析基态能量和波函数, 特别是在光场与原子的弱、强耦合区域都与数值对角化结果符合得很好. 另外, 该方法也可以直接用于求解任意原子数的Dicke模型基态和相应的量子相变研究, 而通常基于Holstein-Primakoff变换的变分法, 原则上只适用于原子数趋于无穷的热力学极限情形.

English Abstract

参考文献 (20)

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