广义Holstein-Primakoff映射与遭受单粒子耗散的集体自旋系统的1/N展开

该研究团队提出了施温格玻色子变换和霍尔斯泰因-普里马科夫变换的广义化形式,适用于具有弱置换对称性的N个自旋1/2粒子系统。通过引入两个独立玻色变量来描述沿集体布洛赫矢量方向(由原始自旋1/2构建)及其横向的量子涨落,建立了这些广义映射关系。基于此表示方法,该工作发展出系统的1/N展开式,并明确给出了主导项和次主导项表达式。随后通过四个典型系统展示了该技术的应用:(i)经历自发辐射、非相干泵浦和单粒子退相干的原子系综;(ii)上激光跃迁点附近及以上的超辐射激光器;(iii)全耦合横向场伊辛模型在序性相变点附近的非相干泵浦情形;(iv)远离及接近热相变点的有限温度迪克模型。这些映射方法为存在单粒子耗散或处于有限温度的全耦合系统(包括其相变行为)提供了基于布洛赫球的统一几何描述框架。

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