論文の概要: Exploring limits of dipolar quantum simulators with ultracold molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14914v1
- Date: Thu, 22 Feb 2024 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-26 16:40:17.334046
- Title: Exploring limits of dipolar quantum simulators with ultracold molecules
- Title(参考訳): 超低温分子を用いた双極子量子シミュレータの探索
- Authors: Yuliya Bilinskaya, Michael Hughes, and Paolo Molignini
- Abstract要約: 超低温双極子分子または磁性原子を用いた二次元量子シミュレータを実現するための青写真を提供する。
量子シミュレータで準備された状態と対象格子状態との一致をマップする。
コンメンサビリティとインタラクションの相互作用が準世代化に繋がることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.6144680854063939
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We provide a quantitative blueprint for realizing two-dimensional quantum
simulators employing ultracold dipolar molecules or magnetic atoms by studying
their accuracy in predicting ground state properties of lattice models with
long-range interactions. For experimentally relevant ranges of potential
depths, interaction strengths, particle fillings, and geometric configurations,
we map out the agreement between the state prepared in the quantum simulator
and the target lattice state. We do so by separately calculating numerically
exact many-body wave functions in the continuum and single- or multi-band
lattice representations, and building their many-body state overlaps. While the
agreement between quantum simulator and single-band models is good for deep
optical lattices with weaker interactions and low particle densities, the
higher band population rapidly increases for shallow lattices, stronger
interactions, and in particular above half filling. This induces drastic
changes to the properties of the simulated ground state, potentially leading to
false predictions. Furthermore, we show that the interplay between
commensurability and interactions can lead to quasidegeneracies, rendering a
faithful ground state preparation even more challenging.
- Abstract(参考訳): 長距離相互作用を持つ格子モデルの基底状態特性の予測において,超低温双極子分子あるいは磁性原子を用いた二次元量子シミュレータを実現するための定量的青写真を提供する。
ポテンシャル深さ,相互作用強度,粒子充填量,幾何学的構成の実験的に関連する範囲について,量子シミュレータで生成した状態と対象格子状態との一致をマップする。
連続体および単バンドまたは多バンド格子表現における数値的に正確な多体波動関数を別々に計算し、多体状態の重なりを構築する。
量子シミュレータと単一バンドモデルとの合意は、より弱い相互作用と低い粒子密度を持つ深い光学格子に良いが、浅い格子、より強い相互作用、特に半充填よりも高いバンド密度は急速に増加する。
これにより、シミュレーションされた基底状態の性質が劇的に変化し、誤った予測につながる可能性がある。
さらに, コンメンサビリティと相互作用の相互作用が準均質化を招き, 忠実な基底状態の準備がさらに困難であることを示す。
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