論文の概要: Arbitrary synthetic dimensions via multi-boson dynamics on a one-dimensional lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10389v1
• Date: Wed, 21 Apr 2021 07:23:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 00:31:07.877925
• Title: Arbitrary synthetic dimensions via multi-boson dynamics on a one-dimensional lattice
• Title（参考訳）: 1次元格子上のマルチボソンダイナミクスによる任意合成次元
• Authors: Dali Cheng, Bo Peng, Da-Wei Wang, Xianfeng Chen, Luqi Yuan, Shanhui Fan
• Abstract要約: 一次元格子上の複数のボソンを用いた任意の合成次元(N-ボソン合成格子)を構築するための理論的枠組みを提案する。 N を区別できないボソンを包含する一次元格子は、高対称性の N 次元格子上の1つのボソンに写像可能であることを示す。 このN次元格子上のバンド構造解析は、エキゾチック固有状態の存在とN-ボソン波束の運動を予測するために数学的に行うことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.112308538783454
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The synthetic dimension, a research topic of both fundamental significance and practical applications, is attracting increasing attention in recent years. In this paper, we propose a theoretical framework to construct arbitrary synthetic dimensions, or N-boson synthetic lattices, using multiple bosons on one-dimensional lattices. We show that a one-dimensional lattice hosting N indistinguishable bosons can be mapped to a single boson on a N-dimensional lattice with high symmetry. Band structure analyses on this N-dimensional lattice can then be mathematically performed to predict the existence of exotic eigenstates and the motion of N-boson wavepackets. As illustrative examples, we demonstrate the edge states in two-boson Su-Schrieffer-Heeger synthetic lattices without interactions, interface states in two-boson Su-Schrieffer-Heeger synthetic lattices with interactions, and weakly-bound triplon states in three-boson tight-binding synthetic lattices with interactions. The interface states and weakly-bound triplon states have not been thoroughly understood in previous literatures. Our proposed theoretical framework hence provides a novel perspective to explore the multi-boson dynamics on lattices with boson-boson interactions, and opens up a future avenue in the fields of multi-boson manipulation in quantum engineering.
• Abstract（参考訳）: 基本的重要性と実用性の両方の研究テーマである合成次元は近年注目を集めている。 本論文では, 任意の合成次元, N-ボソン合成格子を1次元格子上に多重ボソンを用いて構築する理論的枠組みを提案する。 N を区別できないボソンを包含する一次元格子は、高対称性の N 次元格子上の1つのボソンに写像可能であることを示す。 このN次元格子上のバンド構造解析は、エキゾチック固有状態の存在とN-ボソン波束の運動を予測するために数学的に行うことができる。 例示として, 2-boson su-schrieffer-heeger合成格子のエッジ状態, 2-boson su-schrieffer-heeger合成格子と相互作用の界面状態, 3-bosonタイト結合合成格子の弱結合三重項状態を示す。 界面状態と弱結合三重項状態は、以前の文献では完全には理解されていない。 提案する理論フレームワークは, ボソン-ボソン相互作用を持つ格子上のマルチボソンダイナミクスを探求するための新しい視点を提供し, 量子工学におけるマルチボソン操作の分野における今後の道を開く。

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