論文の概要: Bound state dynamics in the long-range spin-$\frac{1}{2}$ XXZ model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01760v1
- Date: Tue, 5 Oct 2021 00:33:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 12:15:27.401132
- Title: Bound state dynamics in the long-range spin-$\frac{1}{2}$ XXZ model
- Title（参考訳）: 長距離スピン-$\frac{1}{2}$ XXZモデルにおける境界状態ダイナミクス
- Authors: T. Macr\`i, L. Lepori, G. Pagano, M. Lewenstein, and L. Barbiero
- Abstract要約: 長距離スピン-1/2$ XXZ ハイゼンベルクハミルトニアンにおけるそのような非局所結合の効果について検討する。
スピン-スピン結合の高速崩壊には、2スピンエネルギースペクトルがよく定義された離散値によって特徴づけられることが分かる。
一方、2スピン境界状態は有効反強磁性状態の動的安定化を可能にする。
- 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: Experimental platforms based on trapped ions, cold molecules, and Rydberg
atoms have made possible the investigation of highly-nonlocal spin-${1/2}$
Hamiltonians with long-range couplings. Here, we study the effects of such
non-local couplings in the long-range spin-${1/2}$ XXZ Heisenberg Hamiltonian.
We calculate explicitly the two-spin energy spectrum, which describes all
possible energetic configurations of two spins pointing in a specific direction
embedded in a background of spins with opposite orientation. For fast decay of
the spin-spin couplings, we find that the two-spin energy spectrum is
characterized by well-defined discrete values, corresponding to bound states,
separated by a set of continuum states describing the scattering region. In the
deep long-range regime instead, the bound states disappear as they get
incorporated by the scattering region. The presence of two-spin bound states
results to be crucial to determine both two- and many-spin dynamics. On one
hand, radically different two-spin spreadings can be observed by tuning the
decay of the spin couplings. On the other hand, two-spin bound states enable
the dynamical stabilization of effective antiferromagnetic states in the
presence of ferromagnetic couplings. Finally, we propose a novel scheme based
on a trapped-ion quantum simulator to experimentally realize the long-range XXZ
model and to study its out-of-equilibrium properties.
- Abstract（参考訳）: 閉じ込められたイオン、冷たい分子、ライドバーグ原子に基づく実験プラットフォームは、長距離カップリングを持つ非局所スピン-${1/2}$ハミルトニアンの研究を可能にした。
ここでは、長距離スピン-${1/2}$ xxz ハイゼンベルクハミルトニアンにおけるそのような非局所結合の効果について研究する。
二スピンエネルギースペクトルを明示的に計算し、反対方向のスピンの背景に埋め込まれた特定の方向に向けられた2つのスピンの全ての可能なエネルギー配置を記述する。
スピンスピンカップリングの高速崩壊については、2スピンエネルギースペクトルは、散乱領域を記述する一連の連続状態によって分離された境界状態に対応する、明確に定義された離散値によって特徴づけられる。
代わりに、深い長距離状態では、散乱領域に吸収されると境界状態は消滅する。
2スピン境界状態の存在は、2スピンダイナミクスと多スピンダイナミクスの両方を決定するのに不可欠である。
一方、スピンカップリングの崩壊をチューニングすることで、根本的に異なる2スピン展開が観察できる。
一方、2スピンバウンド状態は強磁性カップリングの存在下で有効反強磁性状態の動的安定化を可能にする。
最後に, 長距離xxzモデルを実験的に実現し, その非平衡性を調べるための, トラップイオン量子シミュレータに基づく新しいスキームを提案する。
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