論文の概要: Motional decoherence in ultracold Rydberg atom quantum simulators of spin models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.08463v4
• Date: Mon, 20 Nov 2023 03:34:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 21:28:19.521482
• Title: Motional decoherence in ultracold Rydberg atom quantum simulators of spin models
• Title（参考訳）: スピンモデルの超低温リドバーグ原子量子シミュレータにおける運動デコヒーレンス
• Authors: Zewen Zhang, Ming Yuan, Bhuvanesh Sundar and Kaden R. A. Hazzard
• Abstract要約: スピンモーション結合は, 定性的かつ定量的に, 実験データとの整合性に起因していることを示す。 このデコヒーレンスは、光格子とマイクロトラップアレイにおけるライドバーグ原子の将来の実験を説明する重要な要素となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.112441746615366
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ultracold Rydberg atom arrays are an emerging platform for quantum simulation and computing. However, decoherence in these systems remains incompletely understood. Recent experiments [Guardado-Sanchez et al. Phys. Rev. X 8, 021069 (2018)] observed strong decoherence in the quench and longitudinal-field-sweep dynamics of two-dimensional Ising models realized with Lithium-6 Rydberg atoms in optical lattices. This decoherence was conjectured to arise from spin-motion coupling. Here we show that spin-motion coupling indeed leads to decoherence in qualitative, and often quantitative, agreement with the experimental data, treating the difficult spin-motion coupled problem using the discrete truncated Wigner approximation method. We also show that this decoherence will be an important factor to account for in future experiments with Rydberg atoms in optical lattices and microtrap arrays, and discuss methods to mitigate the effect of motion, such as using heavier atoms or deeper traps.
• Abstract（参考訳）: Ultracold Rydberg atom arraysは量子シミュレーションと計算のための新興プラットフォームである。 しかし、これらのシステムにおけるデコヒーレンスは完全に理解されていない。 最近の実験(guardado-sanchez et al. phys. rev. x 8, 021069 (2018))では、光学格子中のリチウム-6リドベルグ原子によって実現された二次元イジングモデルのクエンチと縦-フィールド-スウィープの強いデコヒーレンスが観測された。 このデコヒーレンスはスピンモーション結合から生じると推測された。 そこで, スピン運動結合は, 定性的, しばしば定量的に, 実験データと一致し, 離散的切断ウィグナー近似法を用いて, 難しいスピン運動結合問題を扱っていることを示す。 また,光格子およびマイクロトラップアレイにおけるライドバーグ原子の今後の実験において,この非一貫性が考慮すべき重要な要素であることを示し,より重い原子やより深いトラップを用いた動きの影響を軽減する方法について論じる。

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