論文の概要: Quantum Monte Carlo simulations in the restricted Hilbert space of Rydberg atom arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.00482v4
• Date: Thu, 5 Sep 2024 04:31:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-07 04:56:30.539969
• Title: Quantum Monte Carlo simulations in the restricted Hilbert space of Rydberg atom arrays
• Title（参考訳）: ライドバーグ原子配列の制限ヒルベルト空間における量子モンテカルロシミュレーション
• Authors: Pranay Patil,
• Abstract要約: ライドバーグ原子配列は、多くのエキゾチックな量子基底状態と相転移をシミュレートする強力なプラットフォームとして登場した。 我々は、リードベルク封鎖の制約を強制することによって生成されるヒルベルト空間を縮小する多用途量子モンテカルロサンプリング手法を開発した。 カゴムの結合格子上で、Rydberg原子配列の位相図を、関連するすべてのエネルギースケールよりもはるかに小さい温度に効率的に生成できることが示される。
• 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: Rydberg atom arrays have emerged as a powerful platform to simulate a number of exotic quantum ground states and phase transitions. To verify these capabilities numerically, we develop a versatile quantum Monte Carlo sampling technique which operates in the reduced Hilbert space generated by enforcing the constraint of a Rydberg blockade. We use the framework of stochastic series expansion and show that in the restricted space, the configuration space of operator strings can be understood as a hard rod gas in $d+1$ dimensions. We use this mapping to develop cluster algorithms which can be visualized as various non-local movements of rods. We study the efficiency of each of our updates individually and collectively. To elucidate the utility of the algorithm, we show that it can efficiently generate the phase diagram of a Rydberg atom array, to temperatures much smaller than all energy scales involved, on a Kagom\'e link lattice. This is of broad interest as the presence of a $Z_2$ spin liquid has been hypothesized recently.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子配列は、多くのエキゾチックな量子基底状態と相転移をシミュレートする強力なプラットフォームとして登場した。 これらの能力を数値的に検証するために、リドベルク封鎖の制約を強制することによって生成されるヒルベルト空間を縮小する多目的量子モンテカルロサンプリング手法を開発した。 確率級数展開の枠組みを用いて、制限空間において、作用素弦の構成空間が$d+1$次元のハードロッドガスとして理解可能であることを示す。 このマッピングを用いて、ロッドの様々な非局所的な動きとして可視化できるクラスタアルゴリズムを開発する。 それぞれの更新の効率を個々に、そしてまとめて調査する。 アルゴリズムの有用性を解明するために、カゴム'eリンク格子上で、Rydbergアトムアレイの位相図を、関連するすべてのエネルギースケールよりもはるかに小さい温度まで効率的に生成できることを示す。 これはZ_2$スピン液体の存在が最近仮説化されているため、幅広い関心を集めている。

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