狄克哈密顿量描述了原子与光子相互作用的最简单量子系统:两能级原子在一个完全反射腔中,只允许一种电磁模式。它还被成功地用于描述超导电路,这些电路表现为与谐振器耦合的人造原子。该系统在零温度下表现出向超辐射相的转变。当相互作用强度达到临界值时,腔中处于激发态的光子和原子的数量及其涨落都会从零突然增加。通过使用对称适配相干态,可以看出这些性质随原子数的增加而变化,它们在临界点的报告发散代表了当原子数趋于无穷大时的极限,在这个极限下,它们在超辐射相中保持发散。对于任意数量的原子,给出了所有感兴趣的观测值的分析表达式。与精确数值解的比较有力地支持了这一结果。
DOI(操作界面):https://doi.org/10.103/PhysRevA.83.051601