論文の概要: Quantum Simulation of Spin-1 XXZ-Heisenberg Models and the Haldane Phase with Dysprosium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22216v1
- Date: Tue, 29 Oct 2024 16:48:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-30 13:40:04.640421
- Title: Quantum Simulation of Spin-1 XXZ-Heisenberg Models and the Haldane Phase with Dysprosium
- Title（参考訳）: Spin-1 XXZ-HeisenbergモデルとDysprosiumによるHaldane相の量子シミュレーション
- Authors: Katharina Brechtelsbauer, Johannes Mögerle, Hans Peter Büchler,
- Abstract要約: 本研究では, 1次元スピン-1 XXZ-ハイゼンベルク模型のシミュレーションのためのDysprosium原子を提案する。
適切な磁場中でのフェミオン性ジスプロシウム原子の連鎖は、スピン-1/2エッジモードの特性を持つハルデン状態を形成することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Dysprosium atoms have proven to be a promising platform for quantum simulation due to their strong magnetic moment and high tunability of interactions. In this work, we propose Dysprosium atoms for simulating the one-dimensional spin-1 XXZ-Heisenberg model, which is known to have a rich phase diagram including the famous Haldane phase. To realize the model, we make use of the strong dipolar exchange interactions that naturally occur in the ground state of Dysprosium due to its large electron angular momentum of J=8. To implement spin-1 particles, we encode the spin degree of freedom into three Zeeman sublevels, which are energetically isolated by applying a magnetic field. Using the density-matrix renormalization group, we analyze the ground-state properties of the resulting effective model. We find that a chain of fermionic Dysprosium atoms in a suitable magnetic field can form a Haldane state with the characteristic spin-1/2 edge modes. Furthermore, we discuss the use of AC Stark shifts and Raman-type schemes for bosonic Dysprosium to isolate effective spin-1 systems and to increase the tunability of model parameters.
- Abstract（参考訳）: ジスプロシウム原子は、強い磁気モーメントと相互作用のチューニング性のために、量子シミュレーションのプラットフォームとして有望であることが証明されている。
本研究では,1次元スピン-1 XXZ-ハイゼンベルク模型を模擬したDysprosium原子を提案する。
このモデルを実現するために、Dysprosiumの基底状態において、J=8の電子角運動量が大きいために自然に発生する強い双極子交換相互作用を利用する。
スピン1粒子を実装するために、スピン自由度を3つのゼーマン準位にエンコードする。
密度行列再正規化群を用いて、結果の有効モデルの基底状態特性を解析する。
適切な磁場中でのフェミオン性ジスプロシウム原子の連鎖は、スピン-1/2エッジモードの特性を持つハルデン状態を形成することができる。
さらに, 実効スピン1系を分離し, モデルパラメータのチューニング性を高めるために, AC Stark シフトと Raman-type schemes を用いてボソニックDysprosium について検討した。
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