論文の概要: Single-particle localization in a two-dimensional Rydberg spin system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02474v2
- Date: Mon, 13 Dec 2021 12:29:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 21:11:27.855268
- Title: Single-particle localization in a two-dimensional Rydberg spin system
- Title（参考訳）: 2次元Rydbergスピン系における単一粒子の局在
- Authors: Jan Philipp Klinger, Martin G\"arttner
- Abstract要約: ランダムに組み立てられたスピンの2次元系における励起輸送について検討した。
ライドベルクの遮蔽効果により、系の乱れの度合いはスピン密度を変化させることで効果的に調整できる。
- 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 study excitation transport in a two-dimensional system of randomly
assembled spins with power-law hopping in two dimensions. This model can be
realized in cold atom quantum simulators with Rydberg atoms. In these
experiments, due to the Rydberg blockade effect, the degree of disorder in the
system is effectively tunable by varying the spin density. We study dynamics
and eigenstate properties of the model as a function of disorder strength and
system size and discuss potential limitations for experiments. At strong
disorder we predominantly observe localized eigenstates with power-law tails.
In this regime the spectral and eigenstate properties can be understood in a
perturbative picture of states localized on small clusters of spins. As the
disorder strength is weakened eigenstates become increasingly delocalized and a
set of seemingly multifractal states appears in the low-energy tail of the
spectrum. A detailed study of the system-size scaling of the eigenstate
properties indicates that in the infinite-size limit all states eventually
become localized. We discuss the feasibility of observing localization effects
experimentally in the spatial spreading of an initially localized excitation
and identify limited system sizes and finite decoherence rates as major
challenges. Our study paves the way towards an experimental observation of
localization effects in Rydberg spin systems with tunable disorder.
- Abstract（参考訳）: ランダムに組み立てられたスピンの2次元系における励起輸送について検討した。
このモデルは、Rydberg原子を持つ低温原子量子シミュレータで実現できる。
これらの実験では、リドベルクの閉塞効果により、系の乱れの度合いはスピン密度を変化させることで効果的に調整できる。
障害強度とシステムサイズの関数としてのモデルの力学と固有状態特性について検討し,実験の潜在的な限界について考察する。
強い障害では、パワーローテールを持つ局所的固有状態が主に観察される。
この方法では、スペクトルと固有状態の性質は、スピンの小さなクラスター上に局在した状態の摂動図で理解することができる。
障害の強さが弱まるにつれて、固有状態は次第に非局在化し、スペクトルの低エネルギーテールに複数のフラクタル状態が現れる。
固有状態特性のシステムサイズスケーリングに関する詳細な研究は、無限大の極限において、全ての状態が最終的に局所化されることを示している。
初期局所励起の空間拡散における局所分布効果を実験的に観察する可能性について検討し, 限られた系サイズと有限デコヒーレンス率の同定が大きな課題である。
本研究は, チューナブル障害を有するRydbergスピン系における局所化効果の実験的観察への道を開くものである。
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