Two-photon Rabi-Hubbard and Jaynes-Cummings-Hubbard models: Photon-pair superradiance, Mott insulator, and normal phases
Two-photon Rabi-Hubbard and Jaynes-Cummings-Hubbard models: Photon-pair superradiance, Mott insulator, and normal phases
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双光子 Rabi-Hubbard 和 Jaynes-Cummings-Hubbard 模型：光子对超辐射、莫特绝缘体和正相
DOI：
10.1103/physreva.100.033608
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发表时间：
2019-04
影响因子：
2.9
通讯作者：
Batrouni G. G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cui Shifeng;Hebert F.;Gremaud B.;Rousseau V. G.;Guo Wenan;Batrouni G. G.
用平均场、微扰、量子蒙特卡罗(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了双光子Dicke、一维Jaynes-Cummings-Hubbard(JCH)和Rabi-Hubbard(RH)模型的基态相图。我们首先将Dicke模型相图的平均场预测与精确的QMC结果进行了比较，发现了很好的一致性。然后，JCH模型的相图显示了单个Mott绝缘体波瓣，每个位置有两个激子，一个超流体(SF，超辐射)相和一个大的不稳定区域，其中哈密顿量变得无界。与单光子模型不同的是，没有更高的莫特叶。同样与单光子情况不同的是，Mott上方和下方的SF位相惊人地不同：Mott下方的SF是光子的SF，而Mott上方的SF是简单光子的SF。RH模型的平均场相图预测了从正常相到超辐射相的转变，但QMC没有发现。
We study the ground state phase diagrams of two-photon Dicke, the one-dimensional Jaynes-Cummings-Hubbard (JCH), and Rabi-Hubbard (RH) models using mean field, perturbation, quantum Monte Carlo (QMC), and density matrix renormalization group (DMRG) methods. We first compare mean field predictions for the phase diagram of the Dicke model with exact QMC results and find excellent agreement. The phase diagram of the JCH model is then shown to exhibit a single Mott insulator lobe with two excitons per site, a superfluid (SF, superradiant) phase and a large region of instability where the Hamiltonian becomes unbounded. Unlike the one-photon model, there are no higher Mott lobes. Also unlike the one-photon case, the SF phases above and below the Mott are surprisingly different: Below the Mott, the SF is that of photon {\it pairs} as opposed to above the Mott where it is SF of simple photons. The mean field phase diagram of the RH model predicts a transition from a normal to a superradiant phase but none is found with QMC.
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影响因子：
8.6
作者：
Aichhorn, Markus;Hohenadler, Martin;Littlewood, Peter B.
通讯作者：
Littlewood, Peter B.
DOI：
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发表时间：
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期刊：
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影响因子：
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作者：
A. Wallraff;D. Schuster;A. Blais;L. Frunzio;R.-S. Huang;J. Majer;S. Kumar;S. Girvin;R. Schoelkopf
通讯作者：
A. Wallraff;D. Schuster;A. Blais;L. Frunzio;R.-S. Huang;J. Majer;S. Kumar;S. Girvin;R. Schoelkopf
影响因子：
2.9
作者：
Felicetti, Simone;Hwang, Myung-Joong;Le Boite, Alexandre
通讯作者：
Le Boite, Alexandre
影响因子：
3.7
作者：
Stufler, S;Machnikowski, P;Zrenner, A
通讯作者：
Zrenner, A
影响因子：
--
作者：
DICKE, RH
通讯作者：
DICKE, RH