論文の概要: Realizing multiband states with ultracold dipolar quantum simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14914v2
- Date: Wed, 08 Jan 2025 19:19:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:56:15.420987
- Title: Realizing multiband states with ultracold dipolar quantum simulators
- Title（参考訳）: 超低温双極子量子シミュレータによるマルチバンド状態の実現
- Authors: Yuliya Bilinskaya, Michael Hughes, Paolo Molignini,
- Abstract要約: 超低温分子アンサンブルにおける双極子相互作用の操作は、実験物理学における重要な進歩を表している。
我々は,超低温双極子シミュレータを用いたより現実的で複雑な長距離相互作用格子モデルの探索を可能にするマルチバンド占有の状況を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6144680854063939
- License:
- Abstract: The manipulation of dipolar interactions within ultracold molecular ensembles represents a pivotal advancement in experimental physics, aiming at the emulation of quantum phenomena unattainable through mere contact interactions. Our study uncovers regimes of multiband occupation which allow to probe more realistic, complex long-range interacting lattice models with ultracold dipolar simulators. By mapping out experimentally relevant ranges of potential depths, interaction strengths, particle fillings, and geometric configurations, we calculate the agreement between the state prepared in the quantum simulator and a target lattice state. We do so by separately calculating numerically exact many-body wave functions in the continuum and single- or multiband lattice representations, and building their many-body state overlaps. Our findings reveal that for shallow lattices and stronger interactions above half filling, multiband population increases, resulting in fundamentally different ground states than the ones observed in simple lowest-band descriptions, e.g. striped vs checkerboard states. A wide range of probed parameter regimes in its turn provides a systematic and quantitative blueprint for realizing multiband states with two-dimensional quantum simulators employing ultracold dipolar molecules.
- Abstract（参考訳）: 超低温分子アンサンブルにおける双極子相互作用の操作は、単なる接触相互作用によって達成できない量子現象のエミュレーションを目的として、実験物理学における重要な進歩を示している。
我々は,超低温双極子シミュレータを用いたより現実的で複雑な長距離相互作用格子モデルの探索を可能にするマルチバンド占有の状況を明らかにする。
ポテンシャル深度,相互作用強度,粒子充填,幾何構成の実験的範囲をマッピングすることにより,量子シミュレータで準備された状態とターゲット格子状態との一致を計算する。
連続体および単バンドあるい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。
その結果, 浅層格子と, 半充填以上の相互作用が強くなると, 多バンド集団が増加し, 単純な最低バンド記述, 例えばストライプ対チェッカーボード状態とでは, 基底状態が根本的に異なることが明らかとなった。
広い範囲のプローブパラメータ状態は、超低温双極子分子を用いた2次元量子シミュレータでマルチバンド状態を実現するための体系的で定量的な青写真を提供する。
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