論文の概要: Ergodicity Breaking Under Confinement in Cold-Atom Quantum Simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07717v3
- Date: Sat, 24 Feb 2024 11:33:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-28 00:59:33.561177
- Title: Ergodicity Breaking Under Confinement in Cold-Atom Quantum Simulators
- Title（参考訳）: 冷間原子量子シミュレータにおける閉じ込め下でのエルゴディディティ破壊
- Authors: Jean-Yves Desaules, Guo-Xian Su, Ian P. McCulloch, Bing Yang, Zlatko
Papi\'c, Jad C. Halimeh
- Abstract要約: スピン$1/2$量子リンクは、トポロジカル$theta$-angleを持つ1+1$D量子電磁力学の定式化を考える。
閉じ込めと、量子多体散乱とヒルベルト空間の断片化というエルゴディディディティ破滅のパラダイムの相互作用を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3367376307273382
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantum simulation of gauge theories on synthetic quantum matter devices
has gained a lot of traction in the last decade, making possible the
observation of a range of exotic quantum many-body phenomena. In this work, we
consider the spin-$1/2$ quantum link formulation of $1+1$D quantum
electrodynamics with a topological $\theta$-angle, which can be used to tune a
confinement-deconfinement transition. Exactly mapping this system onto a PXP
model with mass and staggered magnetization terms, we show an intriguing
interplay between confinement and the ergodicity-breaking paradigms of quantum
many-body scarring and Hilbert-space fragmentation. We map out the rich
dynamical phase diagram of this model, finding an ergodic phase at small values
of the mass $\mu$ and confining potential $\chi$, an emergent integrable phase
for large $\mu$, and a fragmented phase for large values of both parameters. We
also show that the latter hosts resonances that lead to a vast array of
effective models. We propose experimental probes of our findings, which can be
directly accessed in current cold-atom setups.
- Abstract（参考訳）: 合成量子物質デバイスにおけるゲージ理論の量子シミュレーションは、過去10年間に多くの牽引力を獲得し、様々な異種量子多体現象の観測が可能となった。
本研究では、スピン=1/2$量子リンクの1+1$D量子電磁力学のトポロジカルな$\theta$-angleによる定式化について考察する。
このシステムを、質量とスタガーの磁化項を持つPXPモデルに正確にマッピングすることで、閉じ込めと量子多体散乱とヒルベルト空間の断片化というエルゴーディック的パラダイムの間の興味深い相互作用を示す。
このモデルのリッチな動的位相図をマッピングし、質量$\mu$の小さな値でエルゴード相を発見し、ポテンシャル$\chi$を精算し、大きな$\mu$に対する創発的な可積分相と、両方のパラメータの大きな値に対する断片化相を求める。
また、後者は多数の効果的なモデルに繋がる共鳴をホストしていることを示す。
本研究は,現在のコールド原子装置で直接アクセス可能な実験プローブを提案する。
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