論文の概要: Recovering quantum correlations in optical lattices from interaction quenches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.09000v2
• Date: Sun, 28 Mar 2021 06:08:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-19 11:04:41.621345
• Title: Recovering quantum correlations in optical lattices from interaction quenches
• Title（参考訳）: 相互作用クエンチからの光学格子の量子相関の復元
• Authors: M. Gluza, J. Eisert
• Abstract要約: 光格子中の超低温原子による量子シミュレーションは、強い相互作用を持つ量子系を理解するためのエキサイティングな道を開く。 現在、局所的なコヒーレント電流の直接測定は不可能である。 非相互作用力学に対するクエンチに応答して変化する密度を計測することにより、それを実現する方法を示す。
• 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: Quantum simulations with ultra-cold atoms in optical lattices open up an exciting path towards understanding strongly interacting quantum systems. Atom gas microscopes are crucial for this as they offer single-site density resolution, unparalleled in other quantum many-body systems. However, currently a direct measurement of local coherent currents is out of reach. In this work, we show how to achieve that by measuring densities that are altered in response to quenches to non-interacting dynamics, e.g., after tilting the optical lattice. For this, we establish a data analysis method solving the closed set of equations relating tunnelling currents and atom number dynamics, allowing to reliably recover the full covariance matrix, including off-diagonal terms representing coherent currents. The signal processing builds upon semi-definite optimization, providing bona fide covariance matrices optimally matching the observed data. We demonstrate how the obtained information about non-commuting observables allows to lower bound entanglement at finite temperature which opens up the possibility to study quantum correlations in quantum simulations going beyond classical capabilities.
• Abstract（参考訳）: 光格子中の超低温原子による量子シミュレーションは、強い相互作用を持つ量子系を理解するためのエキサイティングな道を開く。 原子ガス顕微鏡は、他の量子多体系では例外なく、単一部位密度分解能を提供するため、これに欠かせない。 しかし、現在、局所的なコヒーレント電流の直接測定は不可能である。 本研究では,光格子を傾けた後など,非相互作用ダイナミクスに対するクエンチに応じて変化した密度を測定することにより,その実現方法を示す。 そこで本研究では,トンネル電流と原子数ダイナミクスに関する方程式の閉集合を解くデータ解析手法を構築し,コヒーレント電流を表す非対角項を含む全共分散行列を確実に復元する。 信号処理は半定値最適化を基盤とし、観測データに最適なボナfide共分散行列を提供する。 得られた非可換可観測物に関する情報が有限温度での有界絡みを減らし、古典的能力を超える量子シミュレーションにおける量子相関を研究する可能性を明らかにする。

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