論文の概要: Proposal for simulating quantum spin models with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction using Rydberg atoms and the construction of asymptotic quantum many-body scar states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05591v5
• Date: Mon, 14 Oct 2024 14:29:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-15 17:54:16.541891
• Title: Proposal for simulating quantum spin models with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction using Rydberg atoms and the construction of asymptotic quantum many-body scar states
• Title（参考訳）: Rydberg原子を用いたDzyaloshinskii-Moriya相互作用による量子スピンモデルのシミュレーションと漸近量子多体散乱状態の構築の提案
• Authors: Masaya Kunimi, Takafumi Tomita, Hosho Katsura, Yusuke Kato,
• Abstract要約: 我々は、Rydberg原子量子シミュレータを用いて、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)を用いて量子スピンモデルをシミュレートする手法を開発した。 我々のアプローチは、2光子ラマン転移とスピン回転フレームへの変換を含む。 我々の設定ではシミュレートできるが固体系ではできないモデルとして、ゼーマンエネルギーからなるハミルトニアンを持つS=frac12$スピン鎖を考える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We have developed a method to simulate quantum spin models with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) using Rydberg atom quantum simulators. Our approach involves a two-photon Raman transition and a transformation to the spin-rotating frame, both of which are feasible with current experimental techniques. As a model that can be simulated in our setup but not in solid-state systems, we consider an $S=\frac{1}{2}$ spin chain with a Hamiltonian consisting of the DMI and Zeeman energy. We study the magnetization curve in the ground state of this model and quench dynamics. Further, we show the existence of quantum many-body scar states and asymptotic quantum many-body scar states. The observed nonergodicity in this model demonstrates the importance of the highly tunable DMI that can be realized by the proposed quantum simulator.
• Abstract（参考訳）: 我々は、Rydberg原子量子シミュレータを用いて、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)を用いて量子スピンモデルをシミュレートする手法を開発した。 我々のアプローチは、2光子ラマン転移とスピン回転フレームへの変換であり、どちらも現在の実験技術で実現可能である。 我々の設定ではシミュレートできるが固体系ではできないモデルとして、DMIとゼーマンエネルギーからなるハミルトニアンを持つ$S=\frac{1}{2}$スピン鎖を考える。 このモデルの基底状態における磁化曲線とクエンチダイナミクスについて検討する。 さらに、量子多体散乱状態と漸近量子多体散乱状態の存在を示す。 このモデルで観測された非エルゴード性は、提案した量子シミュレータによって実現可能な高度に調整可能なDMIの重要性を示している。

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