論文の概要: Entangling dynamics from effective rotor/spin-wave separation in
U(1)-symmetric quantum spin models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.09271v1
- Date: Sat, 18 Feb 2023 09:37:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-21 19:32:23.564687
- Title: Entangling dynamics from effective rotor/spin-wave separation in
U(1)-symmetric quantum spin models
- Title（参考訳）: U(1)対称量子スピンモデルにおける有効ロータ/スピン波分離からのエンタングリングダイナミクス
- Authors: Tommaso Roscilde, Tommaso Comparin and Fabio Mezzacapo
- Abstract要約: 量子スピンモデルの非平衡ダイナミクスはヒルベルト空間の指数性のために最も難しいトピックである。
特に重要な進化のクラスは、U(1)対称ハミルトニアンによって支配されるものである。
我々は,OATモデルのダイナミクスを,電力遅延相互作用を持つシステムによって密に再現可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The non-equilibrium dynamics of quantum spin models is a most challenging
topic, due to the exponentiality of Hilbert space; and it is central to the
understanding of the many-body entangled states that can be generated by
state-of-the-art quantum simulators. A particularly important class of
evolutions is the one governed by U(1) symmetric Hamiltonians, initialized in a
state which breaks the U(1) symmetry -- the paradigmatic example being the
evolution of the so-called one-axis-twisting (OAT) model, featuring
infinite-range interactions between spins. In this work we show that the
dynamics of the OAT model can be closely reproduced by systems with
power-law-decaying interactions, thanks to an effective separation between the
zero-momentum degrees of freedom, associated with the so-called Anderson tower
of states, and reconstructing a OAT model; and finite-momentum ones, associated
with spin-wave excitations. This mechanism explains quantitatively the recent
numerical observation of spin squeezing and Schr\"odinger-cat generation in the
dynamics of dipolar Hamiltonians; and it paves the way for the extension of
this observation to a much larger class of models of immediate relevance for
quantum simulations.
- Abstract（参考訳）: 量子スピンモデルの非平衡ダイナミクスはヒルベルト空間の指数性のために最も難しいトピックであり、最先端の量子シミュレータによって生成される多体絡み合った状態を理解することの中心である。
特に重要な進化のクラスは、U(1)対称ハミルトニアンによって支配されるもので、U(1)対称性を破る状態で初期化されている。
本研究は,OATモデルのダイナミクスを,いわゆるアンダーソン塔に付随するゼロモーメント自由度とスピン波励起に関連する有限モーメント自由度とを効果的に分離することにより,パワー・ラッチ・デケイリング相互作用を持つシステムで密に再現できることを示す。
このメカニズムは、双極子ハミルトニアンの力学におけるスピンスクイーズとシュリンガー・キャットの生成の最近の数値的な観察を定量的に説明し、量子シミュレーションの即時関係のモデルにこの観測を拡張するための道を開く。
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