論文の概要: Simulating dynamical phases of chiral $p+ i p$ superconductors with a trapped ion magnet

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.05671v3
• Date: Tue, 7 Jun 2022 19:21:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 05:43:56.593176
• Title: Simulating dynamical phases of chiral $p+ i p$ superconductors with a trapped ion magnet
• Title（参考訳）: イオン磁石によるキラル$p+ip$超伝導体の動的相のシミュレーション
• Authors: Athreya Shankar, Emil A. Yuzbashyan, Victor Gurarie, Peter Zoller, John J. Bollinger and Ana Maria Rey
• Abstract要約: 2次元の$p+ ip$超伝導体と超流動体は、非零角運動量を持つ電子または中性フェルミオン原子のクーパー対から生じるキラルな挙動を特徴とする系である。 そこで本研究では,ペニングトラップ内の2次元イオン結晶を回転させることによって得られる膨大な制御を利用して,2次元$p+ip$超流動の動的相をシミュレートすることを提案する。 これは、クーパー対の存在または欠如を、イオンの電子レベルにエンコードされた効果的なスピン-1/2系にマッピングすることで達成される。
• 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: Two-dimensional $p+ i p$ superconductors and superfluids are systems that feature chiral behavior emerging from the Cooper pairing of electrons or neutral fermionic atoms with non-zero angular momentum. Their realization has been a longstanding goal because they offer great potential utility for quantum computation and memory. However, they have so far eluded experimental observation both in solid state systems as well as in ultracold quantum gases. Here, we propose to leverage the tremendous control offered by rotating two-dimensional trapped-ion crystals in a Penning trap to simulate the dynamical phases of two-dimensional $p+ip$ superfluids. This is accomplished by mapping the presence or absence of a Cooper pair into an effective spin-1/2 system encoded in the ions' electronic levels. We show how to infer the topological properties of the dynamical phases, and discuss the role of beyond mean-field corrections. More broadly, our work opens the door to use trapped ion systems to explore exotic models of topological superconductivity and also paves the way to generate and manipulate skyrmionic spin textures in these platforms.
• Abstract（参考訳）: 2次元の$p+ ip$超伝導体と超流体は、非零角運動量を持つ電子または中性フェルミオン原子のクーパー対から生じるキラルな挙動を特徴とする系である。 彼らの実現は、量子計算とメモリに優れた潜在的なユーティリティを提供するため、長年の目標でした。 しかし、彼らは固体系と超低温量子気体の両方での実験的な観測をこれまで解き明かしてきた。 本研究では,2次元閉じ込めイオン結晶をペニングトラップで回転させることにより得られる膨大な制御を活用し,2次元$p+ip$超流動の動的位相をシミュレートする。 これはクーパー対の有無をイオンの電子準位にエンコードされた効果的なスピン1/2系にマッピングすることで達成される。 本稿では, 動的位相のトポロジカルな特性を推定する方法を示し, 平均場補正以上の役割について論じる。 より広い範囲において、我々の研究は、位相超伝導のエキゾチックなモデルを探索するために閉じ込められたイオン系を使用するドアを開き、これらのプラットフォームでskyrmionicのスピンテクスチャを生成して操作する方法を舗装する。

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