(Quase) tudo é um modelo de Dicke - Mapeando sistemas de luz-matéria correlacionados não-superradiantes para o modelo de Dicke exatamente resolvível

Investigamos classes de sistemas quânticos de spin interagentes em uma cavidade de modo único com acoplamento de Dicke, como um exemplo paradigmático de sistemas de luz-matéria fortemente correlacionados. Vindo do limite de acoplamentos fracos entre luz e matéria e de um grande número de entidades de matéria, mapeamos o setor relevante de baixa energia de uma ampla classe de modelos nas fases não-superradiantes para o modelo de Dicke exatamente resolvível. Aplicamos os resultados ao modelo de Dicke-Ising como um exemplo paradigmático Phys. Rev. Res. 2, 023131 (2020), Sci. Rep. 4, 4083 (2014), em concordância com resultados obtidos pela teoria do campo médio Sci. Rep. 4, 4083 (2014). Além disso, acompanhamos e verificamos nossas descobertas com cálculos de tamanho finito, utilizando diagonalização exata e o método de expansão em série pcst ^++ ++ Phys. Rev. A 108, 013323 (2023).