Gauge principle and gauge invariance in two-level systems
Notice bibliographique
Résumé
The quantum Rabi model is a widespread description of the coupling between a two-level system and a quantized single mode of an electromagnetic resonator. Issues about this model's gauge invariance have been raised. These issues become evident when the light-matter interaction reaches the so-called ultrastrong coupling regime. Recently, a modified quantum Rabi model able to provide gauge-invariant physical results (e.g., energy levels, expectation values of observables, quantum probabilities) in any interaction regime was introduced [O. Di Stefano, A. Settineri, V. Macr\`{\i}, L. Garziano, R. Stassi, S. Savasta, and F. Nori, Nat. Phys. 15, 803 (2019)]. Here we provide an alternative derivation of this result, based on the implementation in two-state systems of the gauge principle, which is the principle from which all the fundamental interactions in quantum field theory are derived. The adopted procedure can be regarded as the two-site version of the general method used to implement the gauge principle in lattice gauge theories. Applying this method, we also obtain the gauge-invariant quantum Rabi model for asymmetric two-state systems, and the multimode gauge-invariant quantum Rabi model beyond the dipole approximation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».