論文の概要: Amorphous quantum magnets in a two-dimensional Rydberg atom array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02852v2
- Date: Wed, 24 Apr 2024 15:50:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 23:27:32.641553
- Title: Amorphous quantum magnets in a two-dimensional Rydberg atom array
- Title（参考訳）: 2次元ライドバーグ原子配列におけるアモルファス量子磁石
- Authors: Sergi Julià-Farré, Joseph Vovrosh, Alexandre Dauphin,
- Abstract要約: アナログ量子シミュレータを用いたアモルファス量子マグネットの探索を提案する。
まず,IsingモデルのRydbergシミュレータに適したアモルファス量子磁石を生成するアルゴリズムを提案する。
次に、半古典的なアプローチを用いて、モデルの物理に関する予備的な洞察を得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Amorphous solids, i.e., systems which feature well-defined short-range properties but lack long-range order, constitute an important research topic in condensed matter. While their microscopic structure is known to differ from their crystalline counterpart, there are still many open questions concerning the emergent collective behavior in amorphous materials. This is particularly the case in the quantum regime, where the numerical simulations are extremely challenging. In this article, we instead propose to explore amorphous quantum magnets with an analog quantum simulator. To this end, we first present an algorithm to generate amorphous quantum magnets, suitable for Rydberg simulators of the Ising model. Subsequently, we use semiclassical approaches to get a preliminary insight of the physics of the model. In particular, for ferromagnetic interactions, we calculate mean-field phase diagrams, and use the linear-spin-wave theory to study localization properties and dynamical structure factors of the excitations. For antiferromagnetic interactions, we show that amorphous magnets exhibit a complex classical energy landscape by means of simulated annealing. Finally, we outline an experimental proposal based on Rydberg atoms in programmable tweezer arrays, thus opening the road towards the study of amorphous quantum magnets in regimes difficult to simulate classically.
- Abstract（参考訳）: アモルファス固体(アモルファス固体、すなわち、明確に定義された短距離特性を持つが、長距離秩序を持たない系)は、凝縮物質において重要な研究トピックである。
結晶構造は結晶構造と異なることが知られているが、アモルファス材料における創発的な集団的挙動に関する多くのオープンな疑問がある。
これは、数値シミュレーションが極めて困難である量子状態において特にそうである。
本稿では,アナログ量子シミュレータを用いたアモルファス量子マグネットの探索を提案する。
そこで我々はまず,IsingモデルのRydbergシミュレータに適したアモルファス量子磁石を生成するアルゴリズムを提案する。
その後、半古典的手法を用いて、モデルの物理に関する予備的な知見を得る。
特に強磁性相互作用では平均磁場位相図を計算し、線形スピン波理論を用いて励起の局在特性と動的構造因子を研究する。
反強磁性相互作用では、アモルファス磁石は擬似アニールにより複雑な古典的エネルギー景観を示す。
最後に,プログラム可能なツイーザアレイにおけるRydberg原子に基づく実験的な提案を概説し,古典的にシミュレートが難しい状態におけるアモルファス量子マグネットの研究への道を開く。
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