論文の概要: Engineering infinite-range SU($n$) interactions with spin-orbit-coupled fermions in an optical lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.11019v1
• Date: Wed, 22 Sep 2021 20:13:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-14 01:00:27.856526
• Title: Engineering infinite-range SU($n$) interactions with spin-orbit-coupled fermions in an optical lattice
• Title（参考訳）: 光学格子におけるスピン軌道結合フェルミオンとの無限範囲su($n$)相互作用
• Authors: Michael A. Perlin, Diego Barberena, Mikhail Mamaev, Bhuvanesh Sundar, Robert J. Lewis-Swan, Ana Maria Rey
• Abstract要約: 本研究では,光格子中の多層フェルミオンについて,SU($n$)対称相互作用を持つハバードモデルを用いて検討する。 内部スピン状態に対処するラマンパルスは原子分散関係を変更し、スピン軌道結合を誘導する。 我々の予測は、超低温アルカリ-アース(-様)原子による現在の実験で容易に検証できる。
• 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 study multilevel fermions in an optical lattice described by the Hubbard model with on site SU($n$)-symmetric interactions. We show that in an appropriate parameter regime this system can be mapped onto a spin model with all-to-all SU($n$)-symmetric couplings. Raman pulses that address internal spin states modify the atomic dispersion relation and induce spin-orbit coupling, which can act as a synthetic inhomogeneous magnetic field that competes with the SU($n$) exchange interactions. We investigate the mean-field dynamical phase diagram of the resulting model as a function of $n$ and different initial configurations that are accessible with Raman pulses. Consistent with previous studies for $n=2$, we find that for some initial states the spin model exhibits two distinct dynamical phases that obey simple scaling relations with $n$. Moreover, for $n>2$ we find that dynamical behavior can be highly sensitive to initial intra-spin coherences. Our predictions are readily testable in current experiments with ultracold alkaline-earth(-like) atoms.
• Abstract（参考訳）: オンサイトsu($n$)対称相互作用を持つハバードモデルによって記述された光学格子における多値フェルミオンの研究を行った。 適切なパラメータ体系において、この系は全対すべての SU($n$)-対称結合を持つスピンモデルにマッピング可能であることを示す。 内部スピン状態に対処するラマンパルスは原子分散関係を変更し、SU($n$)交換相互作用と競合する合成不均一磁場として作用するスピン軌道結合を誘導する。 結果モデルの平均場動的位相図を,ラマンパルスでアクセス可能なn$および異なる初期構成の関数として検討する。 n=2$の以前の研究と一致して、いくつかの初期状態においてスピンモデルは、単純なスケーリング関係に従う2つの異なる動的位相を示す。 さらに、$n>2$の場合、動的挙動は初期のスピン内コヒーレンスに非常に敏感である。 我々の予測は、超低温アルカリ原子による現在の実験で容易に検証できる。

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