論文の概要: Robustness and eventual slow decay of bound states of interacting microwave photons in the Google Quantum AI experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.11164v2
• Date: Sat, 11 May 2024 00:21:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-15 01:22:32.041918
• Title: Robustness and eventual slow decay of bound states of interacting microwave photons in the Google Quantum AI experiment
• Title（参考訳）: Google Quantum AI実験における相互作用するマイクロ波光子のバウンド状態のロバスト性と最終的に遅い崩壊
• Authors: Federica Maria Surace, Olexei Motrunich,
• Abstract要約: 最近のGoogle Quantum AI実験では、積分性が壊れた場合でも、このような集合的な励起が持続していることが実証された。 実験で実現したモデルのスペクトルを,正確な対角化と物理的議論を用いて検討した。 積分可能モデルの正確な有界状態の子孫に対応する孤立バンドは、幅広いシステムサイズでスペクトルで明らかに観測可能である。
• 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: Integrable models are characterized by the existence of stable excitations that can propagate indefinitely without decaying. This includes multi-magnon bound states in the celebrated XXZ spin chain model and its integrable Floquet counterpart. A recent Google Quantum AI experiment [A. Morvan et al., Nature 612, 240 (2022)] realizing the Floquet model demonstrated the persistence of such collective excitations even when the integrability is broken: this observation is at odds with the expectation of ergodic dynamics in generic non-integrable systems. We here study the spectrum of the model realized in the experiment using exact diagonalization and physical arguments. We find that isolated bands corresponding to the descendants of the exact bound states of the integrable model are clearly observable in the spectrum for a large range of system sizes. However, our numerical analysis of the localization properties of the eigenstates suggests that the bound states become unstable in the thermodynamic limit. A perturbative estimate of the decay rate agrees with the prediction of an eventual instability for large system sizes.
• Abstract（参考訳）: 可積分モデルは、崩壊することなく無限に伝播できる安定励起の存在によって特徴づけられる。 これには、祝福されたXXZスピンチェインモデルにおける多重磁気バウンド状態と、その可積分フロケ状態が含まれる。 Floquetモデルを実現する最近のGoogle Quantum AI実験(A. Morvan et al , Nature 612, 240 (2022))では、統合性が壊れた場合でも、このような集合的な励起が持続していることが示されている。 本稿では,実験で実現したモデルのスペクトルを,正確な対角化と物理的議論を用いて検討する。 積分可能モデルの正確な有界状態の子孫に対応する孤立バンドは、幅広いシステムサイズでスペクトルで明らかに観測可能である。 しかし, 固有状態の局在特性の数値解析により, 境界状態が熱力学的限界で不安定になることが示唆された。 崩壊率の摂動的推定は、大きなシステムサイズに対する最終的な不安定性の予測と一致する。

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