論文の概要: Interaction quench of dipolar bosons in a one-dimensional optical lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10317v2
- Date: Tue, 11 Mar 2025 10:46:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-12 15:39:01.363064
- Title: Interaction quench of dipolar bosons in a one-dimensional optical lattice
- Title(参考訳): 一次元光学格子における双極子ボソンの相互作用クエンチ
- Authors: Paolo Molignini, Barnali Chakrabarti,
- Abstract要約: トンクス・ジラルドー(Tonks-Girardeau、TG)は、1次元に制限された強い相互作用を持つボソンの高相関量子状態である。
ダイポーラボソン上の相互作用クエンチを, 当初は種々の状態と充填条件で調製した。
この結果から, 単位充填TGモット状態から始めると, 非常に弱い双極子相互作用強度でのみ安定性が維持されることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: A Tonks-Girardeau (TG) gas is a highly correlated quantum state of strongly interacting bosons confined to one dimension, where repulsive interactions make the particles behave like impenetrable fermions. By suddenly tuning these interactions to the attractive regime, it is possible to realize a super-Tonks-Girardeau (sTG) gas -- a highly excited, metastable state of strongly attractive bosons with unique stability properties. Inspired by the sTG quench scenario, we investigate a similar setup but with the inclusion of long-range dipolar interactions, which modify the system away from the TG Mott insulating limit. We simulate an interaction quench on dipolar bosons initially prepared in various states and fillings, using real-space densities, orbital occupations, Glauber correlation functions, and autocorrelation functions to probe post-quench stability. Our results reveal that stability is maintained only at very weak dipolar interaction strengths when starting from a unit-filled TG Mott state. In contrast, all cluster states -- whether unit-filled or doubly-filled -- eventually collapse under attractive interactions. This collapse is not always visible in the density profile but becomes apparent in the autocorrelation function, indicating complex many-body restructuring of the quantum state. Our findings underscore the potential of dipolar interactions to drive novel quantum dynamics and highlight the delicate balance required to stabilize excited states in long-range interacting systems.
- Abstract(参考訳): トンクス・ジラルドー(Tonks-Girardeau、TG)は、1次元に閉じ込められた強い相互作用を持つボソンの高相関量子状態である。
突然、これらの相互作用を魅力的な状態に調整することで、非常に励起的でメタスタブルな、独特の安定性を持つ強い魅力的なボソンの超トンク・ジラルドー(sTG)ガスを実現することができる。
sTGクエンチのシナリオにインスパイアされ、TGモット絶縁限界からシステムを変更する長距離双極子相互作用を含め、同様の設定を調査する。
種々の状態と充填物で最初に調製された双極子ボソン上の相互作用クエンチを、実空間密度、軌道占有、グラウバー相関関数、自己相関関数を用いてシミュレーションし、後クエンチ安定性を探索する。
この結果から, 単位充填TGモット状態から始めると, 非常に弱い双極子相互作用強度でのみ安定性が維持されることがわかった。
対照的に、すべてのクラスタ状態 -- 単体充満または二重充満であれ -- は、最終的には魅力的な相互作用の下で崩壊する。
この崩壊は必ずしも密度プロファイルで見えるわけではないが、自己相関関数で明らかになり、量子状態の複雑な多体再構成を示す。
我々の発見は、新しい量子力学を駆動する双極子相互作用の可能性を強調し、長距離相互作用系における励起状態の安定化に必要な微妙なバランスを強調した。
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