論文の概要: Detecting Confined and Deconfined Spinons in Dynamical Quantum
Simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.02203v1
- Date: Tue, 5 Oct 2021 17:50:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 12:12:58.276923
- Title: Detecting Confined and Deconfined Spinons in Dynamical Quantum
Simulations
- Title（参考訳）: 量子力学シミュレーションによる閉じ込め・脱圧スピノンの検出
- Authors: Qiaoyi Li, Jian Cui and Wei Li
- Abstract要約: 動的スピン構造因子(DSF)は、量子スピン系における集合励起の指紋情報を含む。
スペクトル特性を多体シミュレーションで正確に計算することは困難である。
非平衡DSFの研究により、多体力学と量子シミュレーションのリンクを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.526646643978384
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dynamical spin-structure factor (DSF) contains fingerprint information of
collective excitations in interacting quantum spin systems. In solid state
experiments, DSF can be measured through neutron scatterings. However, it is in
general challenging to compute the spectral properties accurately via many-body
simulations. Currently, quantum simulation and computation constitute a
thriving research field, which are believed to provide a very promising
platform for simulating quantum many-body systems. In this work, we establish a
link between the many-body dynamics and quantum simulations by studying the
non-equilibrium DSF (nDSF) measured on direct product states, which are
accessible in contemporary quantum simulators with Rydberg atoms,
superconducting qubits, etc. Based on the many-body calculations of transverse
field Ising chains, we find the nDSF can be used to sensitively probe the
multi-spinon continua associated with the two-spinon creation and the
spinon-antispinon process, etc. Moreover, we further demonstrate that the
low-energy spinons can be confined -- forming spinon bound states -- under a
finite longitudinal field. Our results pave the way of quantum simulation and
manipulation of fractional excitations in highly-entangled quantum many-body
systems.
- Abstract（参考訳）: 動的スピン構造因子(DSF)は相互作用する量子スピン系における集合励起の指紋情報を含む。
固体実験では、DSFは中性子散乱によって測定できる。
しかし,多体シミュレーションによるスペクトル特性の計算は一般に困難である。
現在、量子シミュレーションと計算は活発な研究分野であり、量子多体系をシミュレートするための非常に有望なプラットフォームを提供すると考えられている。
本研究では,Rydberg 原子を用いた現代量子シミュレータや超伝導量子ビット等で利用可能な直積状態上で測定された非平衡 DSF (nDSF) を研究することにより,多体力学と量子シミュレーションのリンクを確立する。
横磁場イジング鎖の多体計算に基づいて、ndsfは二スピン生成やスピノン反スピン過程などに関連する多スピン連続体を敏感に探すことができる。
さらに、低エネルギーのスピノンが有限長手場の下でスピノン境界状態を形成することができることも示している。
その結果、量子多体系における分数励起の量子シミュレーションと操作の方法が明らかになった。
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