論文の概要: Disorder-Assisted Assembly of Strongly Correlated Fluids of Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00577v1
- Date: Fri, 1 Jul 2022 17:56:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 01:49:07.052510
- Title: Disorder-Assisted Assembly of Strongly Correlated Fluids of Light
- Title（参考訳）: 光の強相関流体の障害支援集合
- Authors: Brendan Saxberg, Andrei Vrajitoarea, Gabrielle Roberts, Margaret G.
Panetta, Jonathan Simon, David I. Schuster
- Abstract要約: ボースハバード回路で低エントロピー量子流体を構成する。
まず,任意の単一粒子対箱状態を構築し,特徴付けることにより,格子融解法をベンチマークする。
この研究は、合成物質のトポロジカルおよびその他のエキゾチックな相を調製するための新しい可能性を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08388591755871733
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Guiding many-body systems to desired states is a central challenge of modern
quantum science, with applications from quantum computation to many-body
physics and quantum-enhanced metrology. Approaches to solving this problem
include step-by-step assembly, reservoir engineering to irreversibly pump
towards a target state, and adiabatic evolution from a known initial state.
Here we construct low-entropy quantum fluids of light in a Bose Hubbard circuit
by combining particle-by-particle assembly and adiabatic preparation. We inject
individual photons into a disordered lattice where the eigenstates are known &
localized, then adiabatically remove this disorder, allowing quantum
fluctuations to melt the photons into a fluid. Using our plat-form, we first
benchmark this lattice melting technique by building and characterizing
arbitrary single-particle-in-a-box states, then assemble multi-particle
strongly correlated fluids. Inter-site entanglement measurements performed
through single-site tomography indicate that the particles in the fluid
delocalize, while two-body density correlation measurements demonstrate that
they also avoid one another, revealing Friedel oscillations characteristic of a
Tonks-Girardeau gas. This work opens new possibilities for preparation of
topological and otherwise exotic phases of synthetic matter.
- Abstract（参考訳）: 多体系を所望の状態へと導くことは、量子計算から多体物理学、量子エンハンス・メトロロジーまで、現代の量子科学の中心的な課題である。
この問題に対するアプローチとしては、ステップバイステップのアセンブリ、ターゲット状態に向かって不可逆的にポンプする貯水池工学、既知の初期状態からの断熱的進化などがある。
ここでは粒子・粒子組立と断熱処理を組み合わせたボースハバード回路で低エントロピー量子流体を構成する。
固有状態が知られ局所化された不規則格子に個々の光子を注入し、その不規則にこの乱れを取り除き、量子揺らぎによって光子を液体に溶かすことができる。
まず, この格子融解法を, 任意の単粒子対箱状態を構築し, キャラクタリゼーションし, 多粒子強相関流体を組み立てることで評価した。
単一サイトトモグラフィによる部位間絡み合いの測定は, 流体中の粒子が非局在化することを示し, 2体密度相関測定では互いに回避し, トンクス・ギラルドー気体のフリーデル振動を明らかにした。
この研究は、合成物質の位相的およびその他のエキゾチックな段階を準備するための新しい可能性を開く。
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