論文の概要: Velocity Scanning Tomography for Room-Temperature Quantum Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02494v1
- Date: Tue, 4 Jun 2024 17:08:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-05 15:10:17.546989
- Title: Velocity Scanning Tomography for Room-Temperature Quantum Simulation
- Title(参考訳): 室温量子シミュレーションのための速度走査トモグラフィ
- Authors: Jiefei Wang, Ruosong Mao, Xingqi Xu, Yunzhou Lu, Jianhao Dai, Xiao Liu, Gang-Qin Liu, Dawei Lu, Huizhu Hu, Shi-Yao Zhu, Han Cai, Da-Wei Wang,
- Abstract要約: 本研究では,異なる速度の原子の応答を識別するための速度走査トモグラフィー手法を発明し,検証した。
吸収スペクトルと特定の速度で移動する原子とを比べることで、SLのワニエ・スターク・はしごを導出することができる。
我々は,ラダー周波数シフトを原子速度の関数として監視することにより,SLのザック位相を抽出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.215193904335496
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum simulation offers an analog approach for exploring exotic quantum phenomena using controllable platforms, typically necessitating ultracold temperatures to maintain the quantum coherence. Superradiance lattices (SLs) have been harnessed to simulate coherent topological physics at room temperature, but the thermal motion of atoms remains a notable challenge in accurately measuring the physical quantities. To overcome this obstacle, we invent and validate a velocity scanning tomography technique to discern the responses of atoms with different velocities, allowing cold-atom spectroscopic resolution within room-temperature SLs. By comparing absorption spectra with and without atoms moving at specific velocities, we can derive the Wannier-Stark ladders of the SL across various effective static electric fields, their strengths being proportional to the atomic velocities. We extract the Zak phase of the SL by monitoring the ladder frequency shift as a function of the atomic velocity, effectively demonstrating the topological winding of the energy bands. Our research signifies the feasibility of room-temperature quantum simulation and facilitates their applications in quantum information processing.
- Abstract(参考訳): 量子シミュレーションは、制御可能なプラットフォームを使用して、量子コヒーレンスを維持するためにウルトラコールド温度を必要とする、エキゾチックな量子現象を探索するためのアナログアプローチを提供する。
超放射格子(SL)は室温でのコヒーレントなトポロジカル物理をシミュレートするために利用されてきたが、原子の熱運動は物理量を正確に測定する上で重要な課題である。
この障害を克服するために、速度走査トモグラフィー技術を用いて、異なる速度の原子の応答を識別し、室温SL内の冷原子分光分解能を実現する。
吸収スペクトルと特定の速度で移動する原子とを比べることで、様々な有効な静電場にまたがるSLのワニエ・スタークはしごを導き出すことができ、その強度は原子速度に比例する。
我々は,ラダー周波数シフトを原子速度の関数として監視することにより,SLのザック位相を抽出し,エネルギーバンドのトポロジ的巻線を効果的に実証する。
本研究は,室温量子シミュレーションの実現可能性を示し,量子情報処理への応用を促進するものである。
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