論文の概要: Condensation and thermalization of an easy-plane ferromagnet in a spinor
Bose gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.06188v1
- Date: Thu, 12 May 2022 16:18:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-13 09:27:51.442697
- Title: Condensation and thermalization of an easy-plane ferromagnet in a spinor
Bose gas
- Title（参考訳）: スピノルボースガス中における容易平面強磁性体の凝縮と熱分解
- Authors: Maximilian Pr\"ufer, Daniel Spitz, Stefan Lannig, Helmut Strobel,
J\"urgen Berges, Markus K. Oberthaler
- Abstract要約: 均一な1次元スピノルボースガスを用いた簡易平面強磁性体の熱化について検討した。
創発的準粒子の構造を明らかにする: 1つの「質量」(ヒッグス)モードと2つの「質量なし」(ゴールドストーン)モードである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The extensive control of spin makes spintronics a promising candidate for
future scalable quantum devices. For the generation of spin-superfluid systems,
a detailed understanding of the build-up of coherence and relaxation is
necessary. However, to determine the relevant parameters for robust coherence
properties and faithfully witnessing thermalization, the direct access to
space- and time-resolved spin observables is needed. Here, we study the
thermalization of an easy-plane ferromagnet employing a homogeneous
one-dimensional spinor Bose gas. Building on the pristine control of
preparation and readout we demonstrate the dynamic emergence of long-range
coherence for the spin field and verify spin-superfluidity by experimentally
testing Landau's criterion. We reveal the structure of the emergent
quasi-particles: one 'massive'(Higgs) mode, and two 'massless' (Goldstone)
modes - a consequence of explicit and spontaneous symmetry breaking,
respectively. Our experiments allow for the first time to observe the
thermalization of an easy-plane ferromagnetic Bose gas; we find agreement for
the relevant momentum-resolved observables with a thermal prediction obtained
from an underlying microscopic model within the Bogoliubov approximation. Our
methods and results pave the way towards a quantitative understanding of
condensation dynamics in large magnetic spin systems and the study of the role
of entanglement and topological excitations for its thermalization.
- Abstract（参考訳）: スピンの広範な制御により、スピントロニクスは将来のスケーラブルな量子デバイスにとって有望な候補となる。
スピン超流体系の生成には、コヒーレンスと緩和の蓄積に関する詳細な理解が必要である。
しかしながら、ロバストなコヒーレンス特性と熱化を忠実に確認するための関連するパラメータを決定するためには、空間および時間分解スピン観測器への直接アクセスが必要である。
本稿では, 均一な1次元スピノルボースガスを用いた簡易平面強磁性体の熱化について検討する。
スピン場に対する長距離コヒーレンスの動的出現と, ランダウの条件を実験的に検証することによりスピン超流動性を検証した。
1つの「質量」モード(ヒッグスモード)と2つの「質量なし」モード(ゴールドストーンモード)、それぞれ明示的および自発的対称性の破れの結果である。
本実験では, 容易平面強磁性ボース気体の熱化を初めて観測し, ボゴリューボフ近似の微視的モデルから得られた熱予測と関連する運動量分解観測量との一致を見いだした。
我々の方法と結果は、大型磁気スピン系の凝縮力学の定量的理解への道を開くとともに、その熱化における絡み合いとトポロジカル励起の役割を研究する。
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