論文の概要: NMR investigations of Dynamical Tunneling in Spin Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.12350v1
- Date: Fri, 23 Dec 2022 14:07:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 05:08:37.513710
- Title: NMR investigations of Dynamical Tunneling in Spin Systems
- Title（参考訳）: NMRによるスピン系の動的トンネルの研究
- Authors: V. R. Krithika, M. S. Santhanam, and T. S. Mahesh
- Abstract要約: カオスハミルトニアン系において、動的トンネル(英: dynamical tunneling)とは、カオスゾーンによって分離された対称性に関連する正則領域に対応する古典的極限を持つ状態間の量子トンネルのことである。
ここでは、スピン系における動的トンネルの実験的実現を核磁気共鳴(NMR)アーキテクチャを用いて報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In chaotic Hamiltonian systems, dynamical tunneling refers to quantum
tunneling between states whose classical limit correspond to symmetry-related
regular regions separated by a chaotic zone. In the usual quantum tunneling, a
low-energy quantum particle penetrates across a physical barrier of higher
potential energy, by traversing a classically forbidden region, and finally
escapes into another region. In a similar scenario, a classical particle inside
a closed regular region is dynamically bound from escaping to other regions of
the phase space, whereas in the quantum regime tunneling permits escape through
dynamical barrier. Here, an experimental realization of dynamical tunneling in
spin systems is reported using nuclear magnetic resonance (NMR) architecture.
In particular, dynamical tunneling in quantum kicked tops of spin-1 and
spin-3/2 systems using two- and three-qubit NMR registers is investigated. By
extracting time-dependent expectation values of the angular momentum operator
components, size-dependent tunneling behaviour for various initial states is
systematically investigated. Further, by monitoring the adverse effects of
dephasing noise on the tunneling oscillations, we assert the importance of
quantum coherence in enabling dynamical tunneling.
- Abstract（参考訳）: カオスハミルトニアン系において、動的トンネル(英: dynamical tunneling)とは、カオスゾーンによって分離された対称性に関連する正則領域に対応する古典的極限を持つ状態間の量子トンネルのことである。
通常の量子トンネル法では、低エネルギーの量子粒子が古典的に禁止された領域を横切ることで、高いポテンシャルエネルギーの物理的障壁を越えて侵入し、最終的に別の領域に逃げ込む。
同様のシナリオでは、閉正則領域内の古典粒子は位相空間の他の領域への脱出から動的に束縛されるが、量子レジームトンネルでは動的障壁を抜け出すことができる。
ここでは、スピン系における動的トンネルの実験的実現を核磁気共鳴(NMR)アーキテクチャを用いて報告する。
特に,スピン-1およびスピン-3/2系の量子キックトップにおける2量子および3量子NMRレジスタを用いた動的トンネルについて検討した。
角運動量演算子成分の時間依存期待値を抽出することにより、様々な初期状態に対するサイズ依存トンネル挙動を体系的に検討する。
さらに, トンネル振動に対する劣化雑音の悪影響をモニタリングすることにより, 動的トンネル化の実現における量子コヒーレンスの重要性を主張する。
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