論文の概要: Realising the Symmetry-Protected Haldane Phase in Fermi-Hubbard Ladders

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.10421v2
• Date: Fri, 10 Sep 2021 16:05:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 18:38:06.074350
• Title: Realising the Symmetry-Protected Haldane Phase in Fermi-Hubbard Ladders
• Title（参考訳）: フェルミ・ハバードラダーにおける対称性検出型ハルデン相の実現
• Authors: Pimonpan Sompet, Sarah Hirthe, Dominik Bourgund, Thomas Chalopin, Julian Bibo, Joannis Koepsell, Petar Bojovi\'c, Ruben Verresen, Frank Pollmann, Guillaume Salomon, Christian Gross, Timon A. Hilker, Immanuel Bloch
• Abstract要約: 量子多体系のトポロジーは、物質の量子相の理解を大きく変えた。 ここでは、超低温原子量子シミュレータにおいて、フェルミ・ハバード・ラダーを用いたような位相的ハルデン相が実現される。
• 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: Topology in quantum many-body systems has profoundly changed our understanding of quantum phases of matter. The paradigmatic model that has played an instrumental role in elucidating these effects is the antiferromagnetic spin-1 Haldane chain. Its ground state is a disordered state, with symmetry-protected fourfold-degenerate edge states due to fractional spin excitations. In the bulk, it is characterised by vanishing two-point spin correlations, gapped excitations, and a characteristic non-local order parameter. More recently it was understood that the Haldane chain forms a specific example of a more general classification scheme of symmetry protected topological (SPT) phases of matter that is based on ideas connecting to quantum information and entanglement. Here, we realise such a topological Haldane phase with Fermi-Hubbard ladders in an ultracold-atom quantum simulator. We directly reveal both edge and bulk properties of the system through the use of single-site and particle-resolved measurements as well as non-local correlation functions. Continuously changing the Hubbard interaction strength of the system allows us to investigate the robustness of the phase to charge (density) fluctuations far from the regime of the Heisenberg model employing a novel correlator.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系におけるトポロジーは、物質の量子相の理解を大きく変えた。 これらの効果の解明に重要な役割を果たしたパラダイムモデルは反強磁性スピン-1 ハルデン鎖である。 基底状態は乱れた状態であり、分数スピン励起によって対称性が保護された4倍縮退したエッジ状態を持つ。 バルクでは、2点スピン相関の消失、ギャップ励起、特徴的な非局所次数パラメータによって特徴づけられる。 より最近では、ハルダン鎖は、量子情報や絡み合いに繋がる考えに基づく物質の対称性保護トポロジカル位相(SPT)のより一般的な分類スキームの具体例であることが理解された。 ここでは, フェルミ・ハバード・ラダーを用いた超冷原子量子シミュレータを用いて, このような位相的ハルダン相を実現する。 非局所相関関数と同様に, 単一部位および粒子分解測定を用いて, システムのエッジ特性とバルク特性を直接明らかにする。 システムのハバード相互作用強度を連続的に変化させることで、新しい相関子を用いたハイゼンベルクモデルの体制から遠く離れた位相(密度)変動の堅牢性を調べることができる。

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