論文の概要: Anisotropy-induced Coulomb phase and quasiparticle zoo in the atomic
monopole-spin hybrid system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.14277v1
- Date: Fri, 24 Nov 2023 04:41:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-27 16:03:11.956428
- Title: Anisotropy-induced Coulomb phase and quasiparticle zoo in the atomic
monopole-spin hybrid system
- Title（参考訳）: 原子モノポール-スピンハイブリッド系における異方性誘起クーロン相と準粒子動物園
- Authors: Shao-Jun Li, Xiang Gao, Xue-Ting Fang, Lushuai Cao, Peter Schmelcher,
and Zhong-Kun Hu
- Abstract要約: はしご格子内の双極子極性超低温ガスに基づいてモノポール-スピンハイブリッドシステムの量子シミュレーションを行う。
原子のホッピングはスピンとモノポール対の間の粒子変換過程を誘導する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.425449284115749
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Quantum simulation of a monopole-spin hybrid system is performed on basis of
a dipolar ultracold gas in a ladder lattice. The site-occupation states of the
dipolar ladder lattice gas can spontaneously emulate both the monopole and spin
excitations. The hopping of the atoms induces a particle conversion process
between spin and monopole pairs, and the dipole-dipole interaction determines
the spin-spin, spin-monopole and monopole-monopole interactions. The
anisotropic nature of the dipole-dipole interaction allows hereby for a
flexible engineering of the designed hybrid system, and for a significant
tunability of the interaction strengths. As a result, we encounter a rich phase
diagram, and specifically a self-assembled Coulomb phase arises, in which
monopoles and spins coexist and are orderly arranged according to the local
Gauss's law. The Coulomb phase hosts a zoo of different types of
quasiparticles, and provides the possibility to simulate various phenomena in
particle physics, such as a degenerate vacuum, particle decay and conversion
processes. Our work provides a significant extension of the scope of quantum
simulations based on the anisotropy of dipolar interactions.
- Abstract（参考訳）: 単極-スピンハイブリッド系の量子シミュレーションは、ラダー格子内の二極性超低温ガスに基づいて行われる。
双極子格子ガスのサイト占有状態は、モノポールとスピン励起の両方を自然にエミュレートすることができる。
原子のホッピングはスピン-モノポール対間の粒子変換過程を誘導し、双極子-双極子相互作用はスピン-スピン、スピン-モノポール、モノポール-モノポール相互作用を決定する。
双極子-双極子相互作用の異方性は、設計したハイブリッドシステムのフレキシブルなエンジニアリングと、相互作用強度の大幅な調整性を可能にする。
その結果、我々は豊かな位相図に遭遇し、特に、単極子とスピンが共存し、局所ガウスの法則に従って秩序に配置される自己集合クーロン相が発生する。
クーロン相は、様々な種類の準粒子の動物園をホストし、縮退真空、粒子崩壊、変換過程などの粒子物理学における様々な現象をシミュレートすることができる。
我々の研究は、双極子相互作用の異方性に基づく量子シミュレーションの範囲を大幅に拡張する。
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