論文の概要: Observation of a critical prethermal discrete time crystal created by two-frequency driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.02162v2
• Date: Thu, 18 Aug 2022 20:05:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 03:28:39.424118
• Title: Observation of a critical prethermal discrete time crystal created by two-frequency driving
• Title（参考訳）: 2周波駆動による臨界熱前離散時間結晶の観察
• Authors: William Beatrez, Christoph Fleckenstein, Arjun Pillai, Erica Sanchez, Amala Akkiraju, Jesus Alcala, Sophie Conti, Paul Reshetikhin, Emanuel Druga, Marin Bukov, Ashok Ajoy
• Abstract要約: 室温におけるダイヤモンド中の13C原子核の3次元非秩序格子における長寿命フロケ予熱離散時間結晶(PDTC)の観測を報告する。 本研究では、低速・高速駆動のインターリーブ適用を含む「二周波駆動」の新たな戦略を実証する。 PDTC順序は、この駆動誘起準保存スピン磁化が x と −x の間で交互に相互作用することに対して、頑健な周期で現れる。
• 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 report the observation of long-lived Floquet prethermal discrete time crystalline (PDTC) order in a three-dimensional position-disordered lattice of interacting dipolar-coupled 13C nuclei in diamond at room temperature. We demonstrate a novel strategy of "two-frequency" driving, involving an interleaved application of slow and fast drives that simultaneously prethermalize the spins with an emergent quasi-conserved magnetization along the x-axis, while enabling continuous and highly resolved observation of their dynamic evolution when periodically kicked away from x. The PDTC order manifests itself in a robust period doubling response of this drive-induced quasi-conserved spin magnetization interchanging between x and -x; our experiments allow a unique means to study the formation and melting of PDTC order. We obtain movies of the time-crystalline response with a clarity and throughput orders of magnitude greater than previous experiments. Parametric control over the drive frequencies allows us to reach PDTC lifetimes up to 396 Floquet cycles which we measure in a single-shot experiment. Such rapid measurement enables detailed characterization of the entire PDTC phase diagram, rigidity and lifetime, informing on the role of prethermalization towards stabilizing the DTC response. The two-frequency drive approach represents the simplest generalization of DTCs to multi-frequency drives; it expands the toolkit for realizing and investigating long-lived non-equilibrium phases of matter stabilized by emergent quasi-conservation laws.
• Abstract（参考訳）: 室温でダイヤモンド中の相互作用する双極子結合13C原子核の3次元格子における長寿命Floquet予熱離散時間結晶(PDTC)の観測を報告する。 x軸に沿って創発的準保存磁化と同時にスピンを予熱する低速・高速駆動のインターリーブ化を含む「2周波」駆動の新たな戦略を実証し、周期的にxから追い出されたときの動的進化の連続的かつ高分解能な観察を可能にした。 PDTC秩序は、この駆動誘起準保存スピン磁化が x と -x の間で交互に相互作用するときの頑健な周期で現れ、この実験はPDTC秩序の形成と融解を研究するためのユニークな手段となる。 我々は, 従来の実験に比べて, 鮮明さとスループットのオーダが桁違いに大きい時間結晶応答のフィルムを得る。 駆動周波数のパラメトリック制御により、単発実験で測定した最大396FloquetサイクルまでPDTC寿命に達することができる。 このような迅速測定により、PDTC位相図全体、剛性、寿命を詳細に評価することができ、DTC応答の安定化に向けた予熱の役割を知らせることができる。 二周波駆動法は、DTCを多周波駆動に最も単純な一般化を表現し、創発的準保存法則によって安定化された物質の長寿命非平衡相を実現し、研究するためのツールキットを拡張している。

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