論文の概要: Observing frustrated quantum magnetism in two-dimensional ion crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07283v1
- Date: Fri, 15 Apr 2022 01:17:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-16 21:45:37.281291
- Title: Observing frustrated quantum magnetism in two-dimensional ion crystals
- Title（参考訳）: 二次元イオン結晶におけるフラストレーション量子磁性の観察
- Authors: Mu Qiao, Zhengyang Cai, Ye Wang, Botao Du, Naijun Jin, Wentao Chen,
Pengfei Wang, Chunyang Luan, Erfu Gao, Ximo Sun, Haonan Tian, Jingning Zhang,
and Kihwan Kim
- Abstract要約: 2次元(2次元)量子磁性は強い相関多体物理学のパラダイムである。
ここでは、2次元イオン結晶を用いたフラストレーション量子磁性のシミュレーションを報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.749156711019504
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Two-dimensional (2D) quantum magnetism is a paradigm in strongly correlated
many-body physics. The understanding of 2D quantum magnetism can be expedited
by employing a controllable quantum simulator that faithfully maps 2D-spin
Hamiltonians. The 2D quantum simulators can exhibit exotic phenomena such as
frustrated quantum magnetism and topological order and can be used to show
quantum computational advantages. Many experimental platforms are being
developed, including Rydberg atoms and superconducting annealers. However, with
trapped-ion systems, which showed the most advanced controllability and quantum
coherence, quantum magnetism was explored in one-dimensional chains. Here, we
report simulations of frustrated quantum magnetism with 2D ion crystals. We
create a variety of spin-spin interactions for quantum magnets, including those
that exhibit frustration by driving different vibrational modes and
adiabatically prepare the corresponding ground states. The experimentally
measured ground states are consistent with the theoretical predictions and are
highly degenerate for geometrically frustrated spin models in two dimensions.
Quantum coherence of the ground states is probed by reversing the time
evolution of the B-field to the initial value and then measuring the extent to
which the remaining state coincides with the initial state. Our results open
the door for quantum simulations with 2D ion crystals.
- Abstract（参考訳）: 2次元(2次元)量子磁性は強い相関多体物理学のパラダイムである。
2次元量子磁性の理解は、2d-スピンハミルトニアンを忠実に写像する制御可能な量子シミュレータを用いることで容易にできる。
2次元量子シミュレータはフラストレーション量子磁性やトポロジカル秩序のようなエキゾチックな現象を示し、量子計算の利点を示すのに使うことができる。
ライドバーグ原子や超伝導アニールを含む多くの実験プラットフォームが開発されている。
しかし、最も高度な制御性と量子コヒーレンスを示す閉じ込められたイオン系では、量子磁性は1次元鎖で研究された。
ここでは、2次元イオン結晶を用いたフラストレーション量子磁性のシミュレーションを報告する。
我々は、異なる振動モードを駆動することでフラストレーションを呈し、対応する基底状態を生成するものを含む、量子磁石のスピンスピン相互作用を多種多様に生成する。
実験的に測定された基底状態は理論的な予測と一致しており、2次元の幾何学的にフラストレーションされたスピンモデルに対して非常に縮退している。
基底状態の量子コヒーレンスは、Bフィールドの時間的進化を初期値に逆転させ、残りの状態が初期状態と一致する範囲を測定することによって探索される。
結果は2次元イオン結晶を用いた量子シミュレーションの扉を開く。
関連論文リスト
- Analog Quantum Simulator of a Quantum Field Theory with Fermion-Spin Systems in Silicon [34.80375275076655]
フェルミオンを量子ビットにマッピングすることは、2+1$以上の時空次元で困難である。
シリコン中のドーパントアレイを用いた固有フェルミオンスピンアナログ量子シミュレータを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-03T18:00:52Z) - Simulating 2D lattice gauge theories on a qudit quantum computer [2.2246996966725305]
二次元格子型量子電磁力学の基本構成ブロックの性質の量子計算を行う。
これは、トラップイオンのqudit量子プロセッサを使用することで可能となる。
クイディットは、自然に高次元であるゲージ場を記述するのに理想的に適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-18T17:06:35Z) - Proof-of-concept Quantum Simulator based on Molecular Spin Qudits [39.28601213393797]
分子キューディットと高周波ブロードバンド分光計のアンサンブルに基づく最初の量子シミュレータについて述べる。
結果は、量子技術における分子スピン四重項の実際の利用に向けた重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T16:33:02Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Proposal for simulating quantum spin models with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction using Rydberg atoms and the construction of asymptotic quantum many-body scar states [0.0]
我々は、Rydberg原子量子シミュレータを用いて、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)を用いて量子スピンモデルをシミュレートする手法を開発した。
我々のアプローチは、2光子ラマン転移とスピン回転フレームへの変換を含む。
我々の設定ではシミュレートできるが固体系ではできないモデルとして、ゼーマンエネルギーからなるハミルトニアンを持つS=frac12$スピン鎖を考える。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-08T23:34:01Z) - A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium
double quantum well [48.7576911714538]
シリコン-ゲルマニウムヘテロ構造におけるゲート定義量子ドットは、量子計算とシミュレーションのための魅力的なプラットフォームとなっている。
ひずみゲルマニウム二重量子井戸におけるゲート定義垂直2重量子ドットの動作を実証する。
課題と機会を議論し、量子コンピューティングと量子シミュレーションの潜在的な応用について概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T13:42:36Z) - Bound state of distant photons in waveguide quantum electrodynamics [137.6408511310322]
遠い粒子間の量子相関は、量子力学の誕生以来謎のままである。
箱の中の2つの相互作用する粒子の最も単純な1次元のセットアップにおいて、新しい種類の有界量子状態を予測する。
このような状態は導波路量子電磁力学プラットフォームで実現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-17T09:27:02Z) - Probing resonating valence bonds on a programmable germanium quantum
simulator [0.0]
我々はゲルマニウム量子ドットのホールスピンを用いた量子シミュレーションを導入する。
孤立,ペア化,完全結合量子ドットにおける多スピン状態のチューニングを可能にする広範かつ一貫性のある制御を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-24T12:55:51Z) - Operational Resource Theory of Imaginarity [48.7576911714538]
量子状態は、実際の要素しか持たなければ、生成や操作が容易であることを示す。
応用として、想像力は国家の差別にとって重要な役割を担っていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-29T14:03:38Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z) - Quantum Simulation of 2D Quantum Chemistry in Optical Lattices [59.89454513692418]
本稿では,光学格子中の低温原子に基づく離散2次元量子化学モデルのアナログシミュレータを提案する。
まず、単一フェルミオン原子を用いて、HとH$+$の離散バージョンのような単純なモデルをシミュレートする方法を分析する。
次に、一つのボゾン原子が2つのフェルミオン間の効果的なクーロン反発を媒介し、2次元の水素分子の類似性をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-21T16:00:36Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。