論文の概要: Dynamics of Ultracold Bosons in Artificial Gauge Fields: Angular
Momentum, Fragmentation, and the Variance of Entropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.09870v1
- Date: Thu, 17 Dec 2020 19:00:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 08:15:40.617513
- Title: Dynamics of Ultracold Bosons in Artificial Gauge Fields: Angular
Momentum, Fragmentation, and the Variance of Entropy
- Title（参考訳）: 人工ゲージ場における超低温ボソンのダイナミクス:角運動量、フラグメンテーション、エントロピーの変動
- Authors: Axel U.J. Lode, Sunayana Dutta, Camille L\'ev\^eque
- Abstract要約: 人工ゲージ場に突然切り替えることによって引き起こされる2次元相互作用する超低温ボソンのダイナミクスを考察する。
本研究では, 角運動量, 断片化, エントロピーのエントロピー, あるいは単発画像のエントロピーのばらつきを観測することにより, 創発的ダイナミクスを解析する。
- 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: We consider the dynamics of two-dimensional interacting ultracold bosons
triggered by suddenly switching on an artificial gauge field. The system is
initialized in the ground state of a harmonic trapping potential. As a function
of the strength of the applied artificial gauge, we analyze the emergent
dynamics by monitoring the angular momentum, the fragmentation as well the
entropy and variance of the entropy of absorption or single-shot images. We
solve the underlying time-dependent many-boson Schr\"odinger equation using the
multiconfigurational time-dependent Hartree method for indistinguishable
particles (MCTDH-X). We find that the artificial gauge field implants angular
momentum in the system. Fragmentation -- multiple macroscopic eigenvalues of
the reduced one-body density matrix -- emerges in sync with the dynamics of
angular momentum: the bosons in the many-body state develop non-trivial
correlations. Fragmentation and angular momentum are experimentally difficult
to assess; here, we demonstrate that they can be probed by statistically
analyzing the variance of the image entropy of single-shot images that are the
standard projective measurement of the state of ultracold atomic systems.
- Abstract（参考訳）: 人工ゲージ場に突然切り替えることによって引き起こされる2次元相互作用する超低温ボソンのダイナミクスを考察する。
このシステムは、高調波トラップ電位の基底状態において初期化される。
応用された人工ゲージの強度の関数として、角運動量、断片化、および吸収のエントロピーのエントロピーと分散、あるいは単発画像のエントロピーをモニタリングすることにより、創発的ダイナミクスを解析する。
我々は,マルチコンフィグレーション的時間依存ハーツリー法(mctdh-x)を用いて,時間依存多元ボソンschr\"odinger方程式を解く。
人工ゲージ場がシステム内の角運動量に埋め込まれていることが分かる。
フラクメンテーション (Fragmentation) - 縮小した一体密度行列の複数のマクロ固有値 - は角運動量の力学と同期して現れる: 多体状態のボソンは非自明な相関を発達させる。
本研究では,超低温原子系の状態の標準的な投影計測である単発画像の画像エントロピーの分散を統計的に解析することにより,断片化と角運動量の評価が実験的に困難であることを実証する。
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