論文の概要: Predicting Topological Entanglement Entropy in a Rydberg analog simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19872v1
- Date: Fri, 28 Jun 2024 12:27:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 16:50:10.529459
- Title: Predicting Topological Entanglement Entropy in a Rydberg analog simulator
- Title（参考訳）: Rydbergアナログシミュレータにおける位相エンタングルメントエントロピーの予測
- Authors: Linda Mauron, Zakari Denis, Jannes Nys, Giuseppe Carleo,
- Abstract要約: この研究は、Rydberg-atomシミュレータ上での量子スピン-液体状態の動的準備に焦点を当てている。
このアプローチの柔軟性は、Rydberg-atom Hamiltonian の物理的に正しい形式に一致するだけでなく、関連する格子トポロジーにも一致する。
擬似状態は共鳴価結合状態(RVB)と類似した局所特性を示すが、後者の特徴的トポロジ的絡み合いエントロピー符号は欠如していることが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Predicting the dynamical properties of topological matter is a challenging task, not only in theoretical and experimental settings, but also numerically. This work proposes a variational approach based on a time-dependent correlated Ansatz, focusing on the dynamical preparation of a quantum-spin-liquid state on a Rydberg-atom simulator. Within this framework, we are able to faithfully represent the state of the system throughout the entire dynamical preparation protocol. The flexibility of our approach does not only allow one to match the physically correct form of the Rydberg-atom Hamiltonian but also the relevant lattice topology. This is unlike previous numerical studies which were constrained to simplified versions of the problem through the modification of both the Hamiltonian and the lattice. Our approach further gives access to global quantities such as the topological entanglement entropy ($\gamma$), providing insight into the topological properties of the system. This is achieved by the introduction of the time-dependent variational Monte Carlo (t-VMC) technique to the dynamics of topologically ordered phases. Upon employing a Jastrow variational Ansatz with a scalable number of parameters, we are able to efficiently extend our simulations to system sizes matching state-of-the-art experiments and beyond. Our results corroborate experimental observations, confirming the presence of topological order during the dynamical state-preparation protocol, and additionally deepen our understanding of topological entanglement dynamics. We show that, while the simulated state exhibits (global) topological order and local properties resembling those of a resonating-valence-bond (RVB) state, it lacks the latter's characteristic topological entanglement entropy signature $\gamma = \ln(2)$, irrespective of the degree of adiabaticity of the protocol.
- Abstract（参考訳）: トポロジカルな物質の力学特性を予測することは、理論的および実験的な設定だけでなく、数値的にも難しい課題である。
本研究では, 時間依存型アンザッツに基づく変分法を提案し, ライドバーグ原子シミュレータ上での量子スピン-液体状態の動的調製に着目する。
このフレームワーク内では、動的準備プロトコル全体を通して、システムの状態を忠実に表現することができます。
このアプローチの柔軟性は、Rydberg-atom Hamiltonian の物理的に正しい形式に一致するだけでなく、関連する格子トポロジーにも一致する。
これは、ハミルトニアンと格子の両方の修正によって、問題の単純化バージョンに制約された以前の数値研究とは違っている。
我々のアプローチはさらに、トポロジ的絡み合いエントロピー(\gamma$)のような大域的な量へのアクセスを提供し、システムのトポロジ的性質に関する洞察を与える。
これは、位相的に順序付けられた位相の力学に時間依存の変分モンテカルロ法(t-VMC)を導入することで達成される。
スケーラブルなパラメータを持つジャストロー変分アンザッツを用いる場合、我々はシミュレーションを最先端の実験に適合するシステムサイズまで効率的に拡張することができる。
実験結果から, 動的状態準備プロトコルにおけるトポロジカル秩序の存在を確認するとともに, トポロジカルエンタングルメントダイナミクスの理解を深めた。
模擬状態は、共振価結合状態(RVB)に類似した(グローバル)位相秩序と局所的性質を示すが、プロトコルの断熱度に関係なく、後者の特徴的トポロジ的絡み合いエントロピー符号 $\gamma = \ln(2)$ を欠いていることを示す。
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