トリパルタイト量子ラビモデルと捕獲されたリュードベルクイオン

我々は、ボソンモードがスピン-スピン相互作用を通じて二つのスピン-1/2粒子に同時に結合するトリパルタイト量子ラビモデル（TQRM）を調査する。この結果、スピン-スピン-ボソン結合が生じ、従来の二パルタイトスピン-ボソン結合を持つ量子ラビモデルからの逸脱が見られる。TQRMの対称性は、スピン状態間のエネルギー差を表すデチューニングパラメータに依存する。ゼロデチューニングにおいて、パリティ対称性によりTQRMは量子ラビモデルに還元される。トリパルタイト結合強度が増加するにつれて、基底状態においてサブラジアントからスーパラジアントへの遷移が予測される。非ゼロデチューニングでは、総スピンがTQRMにおける唯一の保存量として現れる。トリパルタイト結合がゼロでなく保たれる限り、基底状態においてスーパラジアンスが優越することが分かった。TQRMのブラッカ G 関数を解析的に導出し、それを用いて固有スペクトルを得た。TQRMは、必要なトリパルタイト結合とTQRM内の単体相互作用が自然に存在する実行可能な捕獲リュードベルクイオン量子シミュレーターで実現可能である。我々の研究は、TQRMを用いてスピンと運動自由度の間の相関ともつれを探求し、創出する機会を開く。アメリカ物理学会から2024年に発表。