論文の概要: Flat-band localization and interaction-induced delocalization of photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.02170v2
- Date: Tue, 13 Jun 2023 04:10:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-14 17:33:29.268349
- Title: Flat-band localization and interaction-induced delocalization of photons
- Title（参考訳）: 平帯局在と相互作用誘起光子の非局在化
- Authors: Jeronimo G.C. Martinez, Christie S. Chiu, Basil M. Smitham, Andrew A.
Houck
- Abstract要約: Aharonov-Bohmケージを実験的に構築し、単一の光子の局在を観察する。
結果は、相互作用によって非局在化される量子ウォークの初めての実験的観察である。
- 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: Advances in quantum engineering have enabled the design, measurement, and
precise control of synthetic condensed matter systems. The platform of
superconducting circuits offers two particular capabilities: flexible
connectivity of circuit elements that enables a variety of lattice geometries,
and circuit nonlinearity that provides access to strongly interacting physics.
Separately, these features have allowed for the creation of curved-space
lattices and the realization of strongly correlated phases and dynamics in
one-dimensional chains and square lattices. Missing in this suite of
simulations is the simultaneous integration of interacting particles into
lattices with unique band dispersions, such as dispersionless flat bands. An
ideal building block for flat-band physics is the Aharonov-Bohm cage: a single
plaquette of a lattice whose band structure consists entirely of flat bands.
Here, we experimentally construct an Aharonov-Bohm cage and observe the
localization of a single photon, the hallmark of all-bands-flat physics. Upon
placing an interaction-bound photon pair into the cage, we see a delocalized
walk indicating an escape from Aharonov-Bohm caging. We further find that a
variation of caging persists for two particles initialized on opposite sites of
the cage. These results mark the first experimental observation of a quantum
walk that becomes delocalized due to interactions and establish superconducting
circuits for studies of flat-band-lattice dynamics with strong interactions.
- Abstract（参考訳）: 量子工学の進歩により、合成凝縮体系の設計、測定、精密制御が可能となった。
超伝導回路のプラットフォームは、様々な格子ジオメトリーを可能にする回路要素の柔軟な接続と、強く相互作用する物理へのアクセスを提供する回路非線形性という2つの機能を提供している。
それとは別に、これらの特徴は曲線空間格子の作成と、強相関位相と1次元鎖と正方格子のダイナミクスの実現を可能にした。
この一連のシミュレーションの欠如は、分散のないフラットバンドのようなユニークなバンド分散を持つ格子への相互作用粒子の同時結合である。
フラットバンド物理学のための理想的なビルディングブロックは、アハラノフ・ボームケージ(Aharonov-Bohm cage)である。
ここでは、アハロノフ・ボームケージを実験的に構築し、全バンドフラット物理学の要点である単一光子の局在を観測する。
相互作用結合した光子対をケージに配置すると、アハラノフ・ボーム・カイジングからの脱出を示す非局在のウォークが現れる。
さらに,ケージの反対側に初期化された2つの粒子に対して,カウジングの変動が持続することがわかった。
これらの結果は、相互作用によって非局在化され、強い相互作用を持つフラットバンド格子ダイナミクスの研究のために超伝導回路を確立する量子ウォークの最初の実験的観察を示す。
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