論文の概要: Continuous Symmetry Breaking in a Trapped-Ion Spin Chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.01275v1
• Date: Wed, 2 Nov 2022 16:59:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 16:37:52.413981
• Title: Continuous Symmetry Breaking in a Trapped-Ion Spin Chain
• Title（参考訳）: トラップしたイオンスピン鎖の連続対称性破壊
• Authors: Lei Feng, Or Katz, Casey Haack, Mohammad Maghrebi, Alexey V. Gorshkov, Zhexuan Gong, Marko Cetina, Christopher Monroe
• Abstract要約: 連続対称性を示す一次元系は、真の長距離秩序を持つ物質の量子相をホストすることができる。 我々は1次元の捕捉イオン量子シミュレータを用いて、最大23ドルのスピンでシステムサイズを延ばす長距離スピン秩序の状態を準備する。 この研究は、新しい量子相と低次元系における非平衡ダイナミクスを研究するための道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.861651032981608
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: One-dimensional systems exhibiting a continuous symmetry can host quantum phases of matter with true long-range order only in the presence of sufficiently long-range interactions. In most physical systems, however, the interactions are short-ranged, hindering the emergence of such phases in one dimension. Here we use a one-dimensional trapped-ion quantum simulator to prepare states with long-range spin order that extends over the system size of up to $23$ spins and is characteristic of the continuous symmetry-breaking phase of matter. Our preparation relies on simultaneous control over an array of tightly focused individual-addressing laser beams, generating long-range spin-spin interactions. We also observe a disordered phase with frustrated correlations. We further study the phases at different ranges of interaction and the out-of-equilibrium response to symmetry-breaking perturbations. This work opens an avenue to study new quantum phases and out-of-equilibrium dynamics in low-dimensional systems.
• Abstract（参考訳）: 連続対称性を示す一次元系は、十分に長距離相互作用の存在下でのみ真の長距離秩序を持つ物質の量子相をホストすることができる。 しかし、ほとんどの物理系では、相互作用は短距離であり、1次元におけるそのような位相の出現を妨げる。 ここでは、1次元のトラップイオン量子シミュレータを用いて、最大23ドルのスピンの系サイズにまたがる長距離スピン秩序を持つ状態を作成し、連続的対称性破壊相の特徴とする。 本研究は, レーザービームの集束を並列制御し, 長距離スピンスピンスピン相互作用を発生させる。 また、フラストレーションのある相関関係を持つ乱れ相も観察する。 さらに、異なる相互作用範囲の位相と対称性を破る摂動に対する平衡外応答について研究する。 この研究は、新しい量子相と低次元系の平衡外ダイナミクスを研究するための道を開く。

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