論文の概要: Many-Body Dephasing in a Trapped-Ion Quantum Simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02477v4
• Date: Mon, 24 Aug 2020 21:33:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 13:25:23.036026
• Title: Many-Body Dephasing in a Trapped-Ion Quantum Simulator
• Title（参考訳）: トラップオン量子シミュレータにおける多体デフォーカス
• Authors: Harvey B. Kaplan, Lingzhen Guo, Wen Lin Tan, Arinjoy De, Florian Marquardt, Guido Pagano and Christopher Monroe
• Abstract要約: 閉相互作用量子多体系が時間関数としてどのように緩和・脱相するかは、熱力学および統計物理学における基本的な問題である。 我々は、捕捉イオン量子シミュレータで実現した逆場イジング・ハミルトニアン(Ising Hamiltonian)の可変長距離相互作用の量子クエンチ後の持続的時間変動を分析し、観測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: How a closed interacting quantum many-body system relaxes and dephases as a function of time is a fundamental question in thermodynamic and statistical physics. In this work, we analyse and observe the persistent temporal fluctuations after a quantum quench of a tunable long-range interacting transverse-field Ising Hamiltonian realized with a trapped-ion quantum simulator. We measure the temporal fluctuations in the average magnetization of a finite-size system of spin-$1/2$ particles. We experiment in a regime where the properties of the system are closely related to the integrable Hamiltonian with global spin-spin coupling, which enables analytical predictions even for the long-time non-integrable dynamics. The analytical expression for the temporal fluctuations predicts the exponential suppression of temporal fluctuations with increasing system size. Our measurement data is consistent with our theory predicting the regime of many-body dephasing.
• Abstract（参考訳）: 閉相互作用量子多体系が時間関数としてどのように緩和・脱相するかは、熱力学および統計物理学における基本的な問題である。 本研究では,可変長距離相互作用する横場イジングハミルトニアンの量子クエンチ後の持続時間変動をトラップイオン量子シミュレータを用いて解析・観測する。 スピン=1/2$粒子の有限サイズ系の平均磁化における時間的変動を測定する。 系の性質が積分ハミルトニアンと大域スピン-スピンカップリングと密接に関連している状態において実験を行い、長時間の非可積分力学においても解析的予測が可能となる。 時間変動の解析式は,システムサイズの増加に伴う時間変動の指数的抑制を予測する。 我々の測定データは,多体失調の傾向を予測した理論と一致している。

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