論文の概要: Self-generated quantum gauge fields in arrays of Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.13896v1
- Date: Tue, 31 Aug 2021 14:53:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 16:11:01.554615
- Title: Self-generated quantum gauge fields in arrays of Rydberg atoms
- Title（参考訳）: Rydberg原子配列における自己生成量子ゲージ場
- Authors: Simon Ohler, Maximilian Kiefer-Emmanouilidis, Antoine Browaeys, Hans
Peter B\"uchler, and Michael Fleischhauer
- Abstract要約: ライドバーグ原子系のスピン軌道カップリングは密度依存的なピエルス相を引き起こす。
理論的には、そのようなスピン軌道結合リドバーグ原子の半充填時の1次元ジグザグラグ系について研究する。
強い反発が密度波につながる位相において、誘導量子ゲージ場の結果、電流渦の規則パターンが形成される。
- 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: As shown in recent experiments [V. Lienhard et al., Phys. Rev. X 10, 021031
(2020)], spin-orbit coupling in systems of Rydberg atoms can give rise to
density-dependent Peierls Phases in second-order hoppings of Rydberg spin
excitations and nearest-neighbor (NN) repulsion. We here study theoretically a
one-dimensional zig-zag ladder system of such spin-orbit coupled Rydberg atoms
at half filling. The second-order hopping is shown to be associated with an
effective gauge field, which in mean-field approximation is static and
homogeneous. Beyond the mean-field level the gauge potential attains a
transverse quantum component whose amplitude is dynamical and linked to density
modulations. We here study the effects of this to the possible ground-state
phases of the system. In a phase where strong repulsion leads to a density
wave, we find that as a consequence of the induced quantum gauge field a
regular pattern of current vortices is formed. However also in the absence of
density-density interactions the quantum gauge field attains a non-vanishing
amplitude. Above a certain critical strength of the second-order hopping the
energy gain due to gauge-field induced transport overcomes the energy cost from
the associated build-up of density modulations leading to a spontaneous
generation of the quantum gauge field.
- Abstract（参考訳）: 最近の実験 (V. Lienhard et al., Phys. X 10, 021031 (2020)] で示されているように、リドベルク原子系のスピン軌道結合は、リドベルクスピン励起の2階ホッピングにおける密度依存的なピールズ相と、最も近い近傍(NN)反発を引き起こす。
本稿では、理論上、半充填状態のスピン軌道結合rydberg原子の1次元zig-zagラダー系について研究する。
2階ホッピングは、平均場近似が静的で均質な有効ゲージ場と結びついていることが示される。
平均場レベルを超えて、ゲージポテンシャルは振幅が動的で密度変調に結びついている横量子成分を得る。
本稿では,この現象がシステムの基底状態相に与える影響について検討する。
強い反発が密度波に繋がるフェーズでは、誘導量子ゲージ場の結果、電流渦の規則的なパターンが形成される。
しかし、密度と密度の相互作用がなければ、量子ゲージ場は非破壊振幅に達する。
ゲージ場誘導輸送によるエネルギーゲインをホッピングする2階目のある種の臨界強度は、関連する密度変調の蓄積によるエネルギーコストを克服し、量子ゲージ場の自然発生につながる。
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