論文の概要: Quantum walks and correlated dynamics in an interacting synthetic Rydberg lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00740v2
• Date: Mon, 19 Aug 2024 14:08:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-21 03:08:08.997860
• Title: Quantum walks and correlated dynamics in an interacting synthetic Rydberg lattice
• Title（参考訳）: 相互作用するRydberg格子における量子ウォークと相関ダイナミクス
• Authors: Tao Chen, Chenxi Huang, Bryce Gadway, Jacob P. Covey,
• Abstract要約: 相互作用する量子粒子のコヒーレントダイナミクスは、強く相関する量子物質の研究において中心的な役割を果たす。 本稿では,コヒーレントで相関的なダイナミクスを制御し,観察する合成景観について述べる。 この研究は、相互作用する原子配列の合成Rydberg格子を、プログラム可能な量子多体ダイナミクスのための有望なプラットフォームとして確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.855209052942117
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Coherent dynamics of interacting quantum particles plays a central role in the study of strongly correlated quantum matter and the pursuit of quantum information processors. Here, we present the state-space of interacting Rydberg atoms as a synthetic landscape on which to control and observe coherent and correlated dynamics. With full control of the coupling strengths and energy offsets between the pairs of sites in a nine-site synthetic lattice, we realize quantum walks, Bloch oscillations, and dynamics in an Escher-type "continuous staircase". In the interacting regime, we observe correlated quantum walks, Bloch oscillations, and confinement of particle pairs. Additionally, we simultaneously tilt our lattice both up and down to achieve coherent pair oscillations. When combined with a few straightforward upgrades, this work establishes synthetic Rydberg lattices of interacting atom arrays as a promising platform for programmable quantum many-body dynamics with access to features that are difficult to realize in real-space lattices.
• Abstract（参考訳）: 相互作用する量子粒子のコヒーレントダイナミクスは、強い相関を持つ量子物質の研究や量子情報プロセッサの追求において中心的な役割を果たす。 ここでは、相互作用するRydberg原子の状態空間を、コヒーレントで相関したダイナミクスを制御し観測する合成ランドスケープとして提示する。 9サイト合成格子中の2つの部位間の結合強度とエネルギーオフセットの完全な制御により、エッシャー型「連続階段」における量子ウォーク、ブロッホ振動、ダイナミクスを実現する。 相互作用状態において、相関量子ウォーク、ブロッホ振動、粒子対の閉じ込めを観察する。 さらに、格子を上下に同時に傾けて、コヒーレントなペア振動を実現する。 この研究は、いくつかの簡単なアップグレードと組み合わせることで、実空間の格子において実現が難しい特徴にアクセスできるプログラマブル量子多体ダイナミクスのための有望なプラットフォームとして、相互作用する原子配列の合成Rydberg格子を確立する。

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