論文の概要: Disorder-controlled relaxation in a 3D Hubbard model quantum simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.07341v2
- Date: Sun, 28 Jun 2020 20:39:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-06 11:38:23.078853
- Title: Disorder-controlled relaxation in a 3D Hubbard model quantum simulator
- Title（参考訳）: 3次元ハバードモデル量子シミュレータにおける障害制御緩和
- Authors: W. Morong, S.R. Muleady, I. Kimchi, W. Xu, R.M. Nandkishore, A.M. Rey,
and B. DeMarco
- Abstract要約: 我々は、不規則フェルミ・ハバードモデル(DFHM)における二重占有格子サイトの緩和ダイナミクスについて研究する。
緩和を阻害する障害の効果が広く研究されていることに加え、強い相互作用と障害の協調が、テクストディディディショナー強化緩和を特徴とする動的体制の出現につながることが判明した。
本研究は、DFHMの従来アクセス不能な構造に関する理論的枠組みを提供し、複雑な多体系の理解を可能にする量子シミュレータの能力を実証するものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4215938932388722
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding the collective behavior of strongly correlated electrons in
materials remains a central problem in many-particle quantum physics. A minimal
description of these systems is provided by the disordered Fermi-Hubbard model
(DFHM), which incorporates the interplay of motion in a disordered lattice with
local inter-particle interactions. Despite its minimal elements, many dynamical
properties of the DFHM are not well understood, owing to the complexity of
systems combining out-of-equilibrium behavior, interactions, and disorder in
higher spatial dimensions. Here, we study the relaxation dynamics of doubly
occupied lattice sites in the three-dimensional (3D) DFHM using
interaction-quench measurements on a quantum simulator composed of fermionic
atoms confined in an optical lattice. In addition to observing the widely
studied effect of disorder inhibiting relaxation, we find that the cooperation
between strong interactions and disorder also leads to the emergence of a
dynamical regime characterized by \textit{disorder-enhanced} relaxation. To
support these results, we develop an approximate numerical method and a
phenomenological model that each capture the essential physics of the decay
dynamics. Our results provide a theoretical framework for a previously
inaccessible regime of the DFHM and demonstrate the ability of quantum
simulators to enable understanding of complex many-body systems through minimal
models.
- Abstract（参考訳）: 物質中の強相関電子の集団的挙動を理解することは、多粒子量子物理学における中心的な問題である。
これらのシステムの最小記述は、局所的な粒子間相互作用を伴う乱れ格子における運動の相互作用を組み込んだ不規則フェルミ・ハッバードモデル(DFHM)によって提供される。
その最小の要素にもかかわらず、DFHMの多くの力学的性質は、より高い空間次元における非平衡な挙動、相互作用、障害を組み合わせたシステムの複雑さのためによく理解されていない。
本稿では,光学格子に閉じ込められたフェルミオン原子からなる量子シミュレータ上での相互作用クエンチ法による3次元DFHMにおける2重占有格子サイトの緩和ダイナミクスについて検討する。
また,リラクゼーションを阻害する障害の効果を広く研究したうえで,強い相互作用と障害の協調は,\textit{disorder-enhanced}リラクゼーションを特徴とする動的レジームの出現にも繋がることがわかった。
これらの結果を支持するために,崩壊力学の基本物理をそれぞれ捉える近似的数値法と現象論的モデルを開発した。
本研究は,dfhmの従来到達不能な構造に対する理論的枠組みを提供し,ミニマルモデルによる複雑な多体系の理解を可能にする量子シミュレータの能力を示す。
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