論文の概要: Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00888v1
• Date: Thu, 1 Jun 2023 16:49:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-05 18:51:17.571467
• Title: Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator
• Title（参考訳）: ハバード量子シミュレータに現れる双極子量子固体
• Authors: Lin Su, Alexander Douglas, Michal Szurek, Robin Groth, S. Furkan Ozturk, Aaron Krahn, Anne H. H\'ebert, Gregory A. Phelps, Sepehr Ebadi, Susannah Dickerson, Francesca Ferlaino, Ognjen Markovi\'c, Markus Greiner
• Abstract要約: 我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。 この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.82143101967126
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In quantum mechanical many-body systems, long-range and anisotropic interactions promote rich spatial structure and can lead to quantum frustration, giving rise to a wealth of complex, strongly correlated quantum phases. Long-range interactions play an important role in nature; however, quantum simulations of lattice systems have largely not been able to realize such interactions. A wide range of efforts are underway to explore long-range interacting lattice systems using polar molecules, Rydberg atoms, optical cavities, and magnetic atoms. Here, we realize novel quantum phases in a strongly correlated lattice system with long-range dipolar interactions using ultracold magnetic erbium atoms. As we tune the dipolar interaction to be the dominant energy scale in our system, we observe quantum phase transitions from a superfluid into dipolar quantum solids, which we directly detect using quantum gas microscopy. Controlling the interaction anisotropy by orienting the dipoles enables us to realize a variety of stripe ordered states. Furthermore, by transitioning non-adiabatically through the strongly correlated regime, we observe the emergence of a range of metastable stripe-ordered states. This work demonstrates that novel strongly correlated quantum phases can be realized using long-range dipolar interaction in optical lattices, opening the door to quantum simulations of a wide range of lattice models with long-range and anisotropic interactions.
• Abstract（参考訳）: 量子力学多体系では、長距離相互作用と異方性相互作用はリッチな空間構造を促進し、量子フラストレーションを引き起こし、複雑な強い相関を持つ量子位相を生じる。 長距離相互作用は自然界において重要な役割を果たすが、格子系の量子シミュレーションはそのような相互作用をほとんど実現できていない。 極性分子、リドバーグ原子、光学キャビティ、磁性原子を用いた長距離相互作用格子系の研究が進行中である。 本研究では,超低温磁性エルビウム原子を用いた長距離双極子相互作用を持つ強相関格子系における新しい量子相を実現する。 双極子相互作用を我々の系で支配的なエネルギースケールにチューニングすると、超流動から双極子量子固体への量子相転移を観測し、量子ガス顕微鏡を用いて直接検出する。 ダイポールの配向による相互作用異方性制御により、様々なストライプ秩序状態を実現することができる。 さらに, 強相関状態を通じて非アダイアバティックに遷移することにより, 準安定ストライプ秩序状態の出現を観察した。 この研究は、光学格子における長距離双極子相互作用を用いて、新しい強い相関の量子相が実現できることを示し、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。

関連論文リスト

• Cavity-Vacuum-Induced Chiral Spin Liquids in Kagome Lattices: Tuning and Probing Topological Quantum Phases via Cavity Quantum Electrodynamics [4.696206083367064]
  フラストレーション量子磁気システムのトポロジカルフェーズは、何十年もの間研究者を魅了してきた。 キラルスピン液体(CSL)は最も説得力のある例の一つである。 単一モードのカイラルキャビティ内における真空量子ゆらぎにより,カゴメ格子内にCSLが出現することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-12T19:00:18Z)
• Long-lived entanglement of molecules in magic-wavelength optical tweezers [41.94295877935867]
  電子レンジ駆動型エンタングリングゲートの2分子間の最初の実現について述べる。 この魔法の波長トラップは、0.5秒以上の測定可能な減衰を伴わず、絡み合いを保っていることを示す。 複雑な分子系への精密な量子制御の拡張により、量子科学の多くの領域にまたがる追加の自由度が利用できるようになる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-27T09:28:56Z)
• Probing critical phenomena in open quantum systems using atom arrays [3.365378662696971]
  量子臨界点において、相関は力則として崩壊し、指数は普遍的なスケール次元の集合によって決定される。 ここでは、Rydberg量子シミュレータを用いて、1次元の環と2次元の正方格子の両方の臨界基底状態を理論的に準備する。 量子システムの開放性を考慮し、調整することにより、我々は、直接、力-法則の相関を観察し、対応するスケーリング次元を抽出することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T15:21:38Z)
• A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
  超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。 メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。 我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Tailoring the degree of entanglement of two coherently coupled quantum emitters [0.0]
  制御された分子の絡み合いは、コヒーレント結合によって支配されるより複雑な物理的または生物学的機構を解読するためのテストベンチとして機能する。 低温マトリクスに閉じ込められた有機分子の対を同定するためにハイパースペクトルイメージングを実装した。 また,レーザー場を振幅と位相に調整した長寿命サブラジアント非局在状態の遠方場選択的励起を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-22T08:30:59Z)
• Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator [41.74498230885008]
  決定論的に作成された中性原子の2次元配列に基づくプログラマブル量子シミュレータを実証する。 我々は高忠実度反強磁性状態の生成と特徴付けによりシステムをベンチマークする。 次に、相互作用とコヒーレントレーザー励起の間の相互作用から生じるいくつかの新しい量子相を作成し、研究する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:04Z)
• Controlling many-body dynamics with driven quantum scars in Rydberg atom arrays [41.74498230885008]
  1次元と2次元の3から200個の強く相互作用する量子ビットからなる多体系における急激なクエンチに続く非平衡ダイナミクスを実験的に検討した。 本研究では, 周期駆動によりスカーリバイバルが安定化し, 離散時間結晶秩序に類似したロバストなサブハーモニック応答が生じることを見出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:02Z)
• Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
  超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。 競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。 これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。