論文の概要: Strong Spin-Motion Coupling in the Ultrafast Dynamics of Rydberg Atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15575v2
- Date: Mon, 5 Aug 2024 01:55:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-07 00:06:03.761201
- Title: Strong Spin-Motion Coupling in the Ultrafast Dynamics of Rydberg Atoms
- Title（参考訳）: Rydberg原子の超高速ダイナミクスにおける強スピン移動結合
- Authors: Vineet Bharti, Seiji Sugawa, Masaya Kunimi, Vikas Singh Chauhan, Tirumalasetty Panduranga Mahesh, Michiteru Mizoguchi, Takuya Matsubara, Takafumi Tomita, Sylvain de Léséleuc, Kenji Ohmori,
- Abstract要約: 本研究では,波動関数の拡散による相互作用電位の大きな変動から,強いスピンモーション結合が生じることを示す。
トラップ電位によって設定された運動エネルギースケールに対して、スピン-運動結合の強度を任意に調整する新しい手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Rydberg atoms in optical lattices and tweezers is now a well established platform for simulating quantum spin systems. However, the role of the atoms' spatial wavefunction has not been examined in detail experimentally. Here, we show a strong spin-motion coupling emerging from the large variation of the interaction potential over the wavefunction spread. We observe its clear signature on the ultrafast many-body nanosecond-dynamics of atoms excited to a Rydberg $S$ state, using picosecond pulses, from an unity-filling atomic Mott-insulator. We also propose a novel approach to tune arbitrarily the strength of the spin-motion coupling relative to the motional energy scale set by trapping potentials. Our work provides a new direction for exploring the dynamics of strongly-correlated quantum systems by adding the motional degree of freedom to the Rydberg simulation toolbox.
- Abstract（参考訳）: 光学格子とツイーザーのリドバーグ原子は、現在では量子スピン系をシミュレートするためのよく確立されたプラットフォームである。
しかし、原子の空間波動関数の役割は実験的に検討されていない。
ここでは、波動関数の拡散による相互作用電位の大きな変動から、強いスピン-モーション結合が生じることを示す。
我々は、ピコ秒パルスを用いて、Rydberg$S$状態に励起された原子の超高速多体ナノ秒力学の明確なシグネチャを、一様充填原子モット絶縁体から観察した。
また、トラップ電位によって設定された運動エネルギースケールに対して、スピン-運動結合の強度を任意に調整する新しい手法を提案する。
我々の研究は、Rydbergシミュレーションツールボックスに運動自由度を追加することで、強相関量子系の力学を探求するための新しい方向を提供する。
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