論文の概要: Realistic simulations of spin squeezing and cooperative coupling effects
in large ensembles of interacting two-level systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.00004v3
- Date: Mon, 31 Jan 2022 10:23:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 23:43:42.476141
- Title: Realistic simulations of spin squeezing and cooperative coupling effects
in large ensembles of interacting two-level systems
- Title(参考訳): 相互作用する2レベル系の大アンサンブルにおけるスピンスクイーズと協調結合効果の現実シミュレーション
- Authors: Julian Huber and Ana Maria Rey and Peter Rabl
- Abstract要約: 本稿では, 相互作用するスピンアンサンブルの動的挙動を, 劣化と崩壊の存在下でシミュレーションするための効率的な数値計算法について述べる。
これにより、現実的な実験条件下で量子光学や固体スピンアンサンブルを用いた様々な実験の正確な実スケールシミュレーションを行うことが可能となる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We describe an efficient numerical method for simulating the dynamics of
interacting spin ensembles in the presence of dephasing and decay. The method
builds on the discrete truncated Wigner approximation for isolated systems,
which combines the mean-field dynamics of a spin ensemble with a Monte Carlo
sampling of discrete initial spin values to account for quantum correlations.
Here we show how this approach can be generalized for dissipative spin systems
by replacing the deterministic mean-field evolution by a stochastic process,
which describes the decay of coherences and populations while preserving the
length of each spin. We demonstrate the application of this technique for
simulating nonclassical spin-squeezing effects or the dynamics and steady
states of cavity QED models with hundred thousand interacting two-level systems
and without relying on any symmetries. This opens up the possibility to perform
accurate real-scale simulations of a diverse range of experiments in quantum
optics or with solid-state spin ensembles under realistic laboratory
conditions.
- Abstract(参考訳): 本稿では,デファスメントと減衰の存在下で相互作用するスピンアンサンブルのダイナミクスをシミュレートする効率的な数値解法について述べる。
この方法は、スピンアンサンブルの平均場動力学と、離散初期スピン値のモンテカルロサンプリングを組み合わせ、量子相関を考慮に入れた孤立系に対する離散的切り離されたウィグナー近似に基づいている。
ここでは,各スピンの長さを保ちながらコヒーレンスと集団の崩壊を記述する確率過程に決定論的平均場発展を置き換えることで,散逸スピン系に対してこのアプローチを一般化できることを示す。
この手法を10万の相互作用する2次系を持つキャビティqedモデルの非古典的スピンスキーズ効果や動的および定常状態のシミュレーションに応用し,対称性に頼らずに応用する。
これにより、現実的な実験室条件下で量子光学や固体スピンアンサンブルにおける様々な実験の正確な実規模シミュレーションが可能になる。
関連論文リスト
- Hubbard physics with Rydberg atoms: using a quantum spin simulator to
simulate strong fermionic correlations [0.0]
本稿では,スピンベースの量子プロセッサを用いた強相関フェルミオンモデルの平衡物理学と力学を研究するために,ハイブリッド量子古典法を提案する。
この提案では、スレーブスピン法により、オリジナルのハミルトニアンを自己相関フリーフェルミオンとスピンハミルトニアンの和に近似することができるため、フェルミオン-スピンマッピングの通常の落とし穴を避ける。
本稿では,現行のRydbergプロセッサの現実的な数値シミュレーションにより,不完全性が存在する場合でも定量的に実現可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-13T11:18:40Z) - Capturing dynamical correlations using implicit neural representations [85.66456606776552]
実験データから未知のパラメータを復元するために、モデルハミルトンのシミュレーションデータを模倣するために訓練されたニューラルネットワークと自動微分を組み合わせた人工知能フレームワークを開発する。
そこで本研究では, 実時間から多次元散乱データに適用可能な微分可能なモデルを1回だけ構築し, 訓練する能力について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-08T07:55:36Z) - Spectral features of polaronic excitations in a superconducting analog
simulator [0.0]
アナログ量子シミュレータの枠組みにおけるポーラロン励起のスペクトル特性について検討する。
このシステムは、分散のない(アインシュタイン型)フォノンへの反復スピンレスフェルミオン励起の非局所結合を記述する格子モデルをエミュレートする。
数値評価されたスペクトル関数と、初期、素励起ブロッホ状態(Loschmidt echo)の生存確率とのよく知られた関係に基づいて、励起-フォノン相互作用後の系の力学を予測できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-30T18:19:59Z) - Slow semiclassical dynamics of a two-dimensional Hubbard model in
disorder-free potentials [77.34726150561087]
調和およびスピン依存線形ポテンシャルの導入は、fTWAを長期間にわたって十分に検証することを示した。
特に、有限2次元系に着目し、中間線形ポテンシャル強度において、高調波ポテンシャルの追加と傾きのスピン依存が、亜拡散力学をもたらすことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-03T16:51:25Z) - Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single
qubit sensor [62.997667081978825]
ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。
この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。
我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-21T18:00:17Z) - Accessing the topological Mott insulator in cold atom quantum simulators
with realistic Rydberg dressing [58.720142291102135]
本稿では, コールド・ライドバーグ型原子を用いた光学格子の量子シミュレーションの現実的シナリオについて検討する。
本研究では, 平均場近似において, 半次および非共役充填時の位相図の詳細な解析を行う。
さらに、平均場近似における温度に対する相の安定性について検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T14:55:28Z) - Pseudomode description of general open quantum system dynamics:
non-perturbative master equation for the spin-boson model [0.0]
ボゾン環境と相互作用するオープン量子系の挙動をシミュレーションするための非摂動的アプローチを概説する。
我々のフレームワークは、マルコフ的でないオープンシステムダイナミクスを解析するための強力で汎用的なツールとして利用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-12T13:49:22Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-27T18:00:02Z) - Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on
Quantum Computers [52.77024349608834]
少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。
逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-04T18:21:00Z) - Phase-Space Methods for Simulating the Dissipative Many-Body Dynamics of
Collective Spin Systems [0.0]
本稿では, 脱落と崩壊の存在下で, 集合スピン系の動的および定常状態のシミュレーションを行うための効率的な数値計算法について述べる。
我々は、この数値手法を既知の超ラジカル崩壊とスピンスクイーズ過程のベンチマークを行い、散逸性スピン格子モデルにおける非平衡相転移のシミュレーションへの応用について説明する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-19T19:00:00Z) - Simulation of complex dynamics of mean-field $p$-spin models using
measurement-based quantum feedback control [0.0]
量子計測とフィードバックを用いて多体スピン系の非線形力学をシミュレーションする新しい手法を適用した。
粒子スピンの断熱力学における動的相転移の性質と自発的対称性の破れの出現を含む応用について検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-23T18:22:03Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。