論文の概要: Long-range multi-body interactions and three-body anti-blockade in a
trapped Rydberg ion chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.05726v3
- Date: Mon, 21 Sep 2020 11:56:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 11:48:56.665884
- Title: Long-range multi-body interactions and three-body anti-blockade in a
trapped Rydberg ion chain
- Title（参考訳）: トラップされたRydbergイオン鎖における長距離多体相互作用と3体抗ブロッキング
- Authors: Filippo Maria Gambetta, Chi Zhang, Markus Hennrich, Igor Lesanovsky,
Weibin Li
- Abstract要約: トラップされたRydbergイオンは、量子シミュレーションと情報処理のための柔軟なプラットフォームである。
我々は,Rydberg対相互作用と集合運動モードの結合が,有効長距離多体相互作用を引き起こすことを示した。
我々の研究は、Rydbergイオンを閉じ込めたことにより、エキゾチックな多体量子力学を研究する新たな機会が得られることを示しています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.431584269935996
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Trapped Rydberg ions represent a flexible platform for quantum simulation and
information processing which combines a high degree of control over electronic
and vibrational degrees of freedom. The possibility to individually excite ions
to high-lying Rydberg levels provides a system where strong and long-range
interactions between pairs of excited ions can be engineered and tuned via
external laser fields. We show that the coupling between Rydberg pair
interactions and collective motional modes gives rise to effective long-range
multi-body interactions, consisting of two, three, and four-body terms. Their
shape, strength, and range can be controlled via the ion trap parameters and
strongly depends on both the equilibrium configuration and vibrational modes of
the ion crystal. By focusing on an experimentally feasible quasi
one-dimensional setup of $ {}^{88}\mathrm{Sr}^+ $ Rydberg ions, we demonstrate
that multi-body interactions are enhanced by the emergence of a soft mode
associated, e.g., with a structural phase transition. This has a striking
impact on many-body electronic states and results, for example, in a three-body
anti-blockade effect. Our study shows that trapped Rydberg ions offer new
opportunities to study exotic many-body quantum dynamics driven by enhanced
multi-body interactions.
- Abstract（参考訳）: 閉じ込められたrydbergイオンは、電子と振動の自由度に対する高い制御を結合した量子シミュレーションと情報処理のための柔軟なプラットフォームである。
ライドバーグ準位に個別にイオンを励起する可能性により、励起イオン対間の強い長距離相互作用を外部レーザー場を介して設計・調整することができる。
Rydberg対の相互作用と集団運動モードの結合は、2, 3, 4体項からなる効果的な長距離多体相互作用を引き起こすことを示す。
それらの形状、強度、範囲はイオントラップパラメータを介して制御することができ、イオン結晶の平衡配置と振動モードの両方に強く依存する。
実験的に実現可能な$ {}^{88}\mathrm{Sr}^+ $ Rydberg イオンの準1次元構成に焦点をあてることで、構造相転移を伴うソフトモードの出現によって、多体相互作用が強化されることを示す。
これは多体電子状態に顕著な影響を与え、例えば3体アンチブロッケード効果では結果に影響を及ぼす。
我々の研究は、Rydbergイオンを閉じ込めたことにより、多体相互作用の強化によって引き起こされるエキゾチックな多体量子力学を研究する新たな機会が得られることを示した。
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