論文の概要: Dynamical Structure Factor from Weak Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.07030v1
• Date: Wed, 11 Sep 2024 05:57:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-12 15:36:35.528753
• Title: Dynamical Structure Factor from Weak Measurements
• Title（参考訳）: 弱測定による動的構造因子
• Authors: E. Altuntas, R. G. Lena, S. Flannigan, A. J. Daley, I. B. Spielman,
• Abstract要約: 一対の時間分離弱測定を用いて別の手法を記述し、それらの相互相関関数が動的構造因子を直接回復することを示す。 位相コントラストイメージングにより弱測定された1次元Bose-Hubbardモデルの行列積状態シミュレーションにより,この手法の数値的な確認を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Much of our knowledge of quantum systems is encapsulated in the expectation value of Hermitian operators, experimentally obtained by averaging projective measurements. However, dynamical properties are often described by products of operators evaluated at different times; such observables cannot be measured by individual projective measurements, which occur at a single time. For example, the dynamical structure factor describes the propagation of density excitations, such as phonons, and is derived from the spatial density operator evaluated at different times. Conventionally, this is measured by first exciting the system at a specific wavevector and frequency, then measuring the response. Here, we describe an alternative approach using a pair of time-separated weak measurements, and analytically show that their cross-correlation function directly recovers the dynamical structure factor. We provide numerical confirmation of this technique with a matrix product states simulation of the one-dimensional Bose-Hubbard model, weakly measured by phase contrast imaging. We explore the limits of the method and demonstrate its applicability to real experiments with limited imaging resolution.
• Abstract（参考訳）: 量子系の知識の多くは、平均射影測定によって実験的に得られたエルミート作用素の期待値にカプセル化されている。 しかし、動的性質は、しばしば異なる時間で評価された作用素の積によって記述される。 例えば、動的構造因子はフォノンのような密度励起の伝播を記述し、異なる時間で評価された空間密度演算子から導かれる。 従来、これはシステムを特定の波動ベクトルと周波数で刺激し、次に応答を測定することで測定されていた。 本稿では,時間分離弱測定を用いて,その相互相関関数が動的構造因子を直接回復することを示す。 位相コントラストイメージングにより弱測定された1次元Bose-Hubbardモデルの行列積状態シミュレーションにより,この手法の数値的な確認を行う。 本手法の限界について検討し, 限界画像分解能を用いた実実験への適用性を実証する。

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