論文の概要: Probing critical behavior of long-range transverse-field Ising model
through quantum Kibble-Zurek mechanism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.03060v2
- Date: Fri, 30 Dec 2022 15:23:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-02 04:56:17.669971
- Title: Probing critical behavior of long-range transverse-field Ising model
through quantum Kibble-Zurek mechanism
- Title（参考訳）: 量子キブルズレーク機構による長距離横場イジングモデルの臨界挙動の探索
- Authors: B.-W. Li and Y.-K. Wu and Q.-X. Mei and R. Yao and W.-Q. Lian and
M.-L. Cai and Y. Wang and B.-X. Qi and L. Yao and L. He and Z.-C. Zhou and
L.-M. Duan
- Abstract要約: 61個のイオンを用いた長距離横フィールドイジングモデルの量子シミュレーションを報告する。
我々は、有限サイズ効果のない臨界指数を抽出するために、イオン数が増加するのと同じモデルを実現する。
強磁性相互作用では, 実験結果は過去の数値予測とよく一致している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20366111013063795
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The trapped ion quantum simulator has demonstrated qualitative properties of
different physical models for up to tens of ions. In particular, a linear ion
chain naturally hosts long-range Ising interactions under the laser driving,
which has been used for various phenomena such as quantum phase transition,
localization, thermalization and information propagation. For near-term
practical usage, a central task is to find more quantitative applications of
the noisy quantum simulators that are robust to small errors in the parameters.
Here we report the quantum simulation of a long-range transverse-field Ising
model using up to 61 ions and probe the critical behavior of its quantum phase
transition through the Kibble-Zurek mechanism. By calibrating and verifying the
coupling coefficients, we realize the same model for increasing ion numbers, so
as to extract a critical exponent free of the finite size effect. For
ferromagnetic interaction, our experimental result agrees well with the
previous numerical predictions. As for the anti-ferromagnetic case, signals are
too weak to fit a critical exponent due to the frustration in the interaction,
but still consistent with the theory.
- Abstract（参考訳）: 閉じ込められたイオン量子シミュレータは、数十個のイオンに対して異なる物理モデルの質的性質を実証した。
特に、線形イオン鎖はレーザー駆動下での長距離イジング相互作用を自然に保持し、量子相転移、局在化、熱分解、情報伝達などの様々な現象に用いられている。
短期的な実用化のためには、パラメータの小さな誤差に対して堅牢なノイズの多い量子シミュレータのより定量的な応用を見つけることが中心的な課題である。
本稿では,61個のイオンを用いた長距離逆場イジングモデルの量子シミュレーションを行い,キブルズレーク機構による量子相転移の臨界挙動を探索する。
結合係数の校正と検証により, 有限サイズ効果のない臨界指数を抽出するために, イオン数を増加させる同じモデルを実現する。
強磁性相互作用の場合、実験結果は以前の数値予測とよく一致する。
反強磁性の場合、信号は弱すぎて相互作用のフラストレーションのために臨界指数に適合しないが、それでも理論と一致する。
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