論文の概要: Super-Tonks-Girardeau quench of dipolar bosons in a one-dimensional
optical lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10317v1
- Date: Thu, 18 Jan 2024 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-22 17:56:10.541741
- Title: Super-Tonks-Girardeau quench of dipolar bosons in a one-dimensional
optical lattice
- Title（参考訳）: 1次元光学格子における双極子ボソンの超トンク・ジラルドークエンチ
- Authors: Paolo Molignini and Barnali Chakrabarti
- Abstract要約: 一次元光学格子における双極子ボソン上の超トンクス・ジラルドークエンチをシミュレートする。
粒子密度,相関,エントロピー測度,自然占領を計算することにより,双極性相互作用強度の関数として安定状態を確立する。
我々の研究は、物質の励起量子状態の制御と安定化のための新しいメカニズムを探求する長距離相互作用の可能性を強調した。
- 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: A super-Tonks-Giradeau gas is a highly excited yet stable quantum state of
strongly attractive bosons confined to one dimension. This state can be
obtained by quenching the interparticle interactions from the ground state of a
strongly repulsive Tonks-Girardeau gas to the strongly attractive regime. While
the super-Tonks-Girardeau quench with contact interactions has been thoroughly
studied, less is known about the stability of such a procedure when long-range
interactions come into play. This is a particularly important question in light
of recent advances in controlling ultracold atoms with dipole-dipole
interactions. In this study, we thus simulate a super-Tonks-Girardeau quench on
dipolar bosons in a one-dimensional optical lattice and investigate their
dynamics for many different initial states and fillings. By calculating
particle density, correlations, entropy measures, and natural occupations, we
establish the regimes of stability as a function of dipolar interaction
strength. For an initial unit-filled Mott state, stability is retained at weak
dipolar interactions. For cluster states and doubly-filled Mott states,
instead, dipolar interactions eventually lead to complete evaporation of the
initial state and thermalization consistent with predictions from random matrix
theory. Remarkably, though, dipolar interactions can be tuned to achieve
longer-lived prethermal states before the eventual thermalization. Our study
highlights the potential of long-range interactions to explore new mechanisms
to steer and stabilize excited quantum states of matter.
- Abstract（参考訳）: 超トンク・ギラドー気体(super-tonks-giradeau gas)は、1次元に制限された強引なボソンの高励起で安定な量子状態である。
この状態は、強く反発するトンクス・ジラルドー気体の基底状態から強い誘引状態へ粒子間相互作用を焼成することで得られる。
接触相互作用を持つ超トンク・ギラルドーのクエンチは徹底的に研究されているが、長距離相互作用が作用する過程の安定性についてはあまり知られていない。
これは、双極子-双極子相互作用による超低温原子の制御の最近の進歩に照らして、特に重要な問題である。
本研究では,1次元光学格子における双極子ボソンの超トンク・ギラルド・クエンチをシミュレートし,そのダイナミクスを様々な初期状態と充填状態について検討する。
粒子密度,相関,エントロピー測度,自然占領を計算することにより,双極性相互作用強度の関数として安定状態を確立する。
初期単位充填モット状態では、弱い双極子相互作用では安定性が保たれる。
クラスター状態と二重充填モット状態の場合、双極子相互作用は最終的に初期状態の完全な蒸発と、ランダム行列理論の予測と一致する熱化をもたらす。
ただし、双極子相互作用は最終的に熱化される前に長寿命の予熱状態を達成するように調整することができる。
我々の研究は、物質の励起量子状態の制御と安定化のための新しいメカニズムを探求する長距離相互作用の可能性を強調した。
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