論文の概要: Diagnosing electronic phases of matter using photonic correlation functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.24215v2
- Date: Mon, 23 Dec 2024 17:46:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:51:12.914024
- Title: Diagnosing electronic phases of matter using photonic correlation functions
- Title（参考訳）: フォトニック相関関数を用いた物質の電子状態の診断
- Authors: Gautam Nambiar, Andrey Grankin, Mohammad Hafezi,
- Abstract要約: 散乱光子の相関関数を計測することにより,電子系のスピン,電荷,トポロジカル秩序を探索できることを示す。
散乱光子の相関子から相関絶縁体への写像を構築する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: In the past couple of decades, there have been significant advances in measuring quantum properties of light, such as quadratures of squeezed light and single-photon counting. Here, we explore whether such tools can be leveraged to probe electronic correlations in the many-body quantum regime. Specifically, we show that it is possible to probe certain spin, charge, and topological orders in an electronic system by measuring the correlation functions of scattered photons. We construct a mapping from the correlators of the scattered photons to those of a correlated insulator, particularly for Mott insulators described by a single-band Fermi-Hubbard model at half-filling. We show that frequency filtering before photodetection plays a crucial role in determining this mapping. We find that if the ground state of the insulator is a gapped spin liquid, a photon-pair correlation function, i.e., $G^{(2)}$, can detect the presence of anyonic excitations with fractional mutual statistics. Moreover, we show that correlations between electromagnetic quadratures can be used to detect expectation values of static spin chirality operators on both the kagome and triangular lattices, thus being useful in detecting chiral spin liquids. More generally, we show that a series of hitherto unmeasured spin-spin and spin-charge correlation functions of the material can be extracted from photonic correlations. This work opens up access to probe correlated materials, beyond the linear response paradigm, by detecting quantum properties of scattered light.
- Abstract（参考訳）: 過去数十年間、光の量子的性質を測る重要な進歩があった。
ここでは、そのようなツールが多体量子状態における電子相関を探索するために利用できるかどうかを考察する。
具体的には,散乱光子の相関関数を計測することにより,電子系のスピン,電荷,トポロジカル秩序を探索することができることを示す。
我々は散乱光子の相関子から相関絶縁体への写像を構築し、特に単一バンドFermi-Hubbardモデルによる半充填時のモット絶縁体について述べる。
光検出前の周波数フィルタリングがこのマッピングを決定する上で重要な役割を担っていることを示す。
絶縁体の基底状態がギャップ付きスピン液体である場合、光子対相関関数、すなわち$G^{(2)}$は、分数的な相互統計を持つ任意の励起の存在を検出することができる。
さらに, 電磁クアチュア間の相関が, かごめ格子と三角形格子の静的スピンキラリティ演算子の期待値の検出に有効であることを示し, キラルスピン液体の検出に有用であることを示した。
より一般的には、光相関から、一連の非測定スピンスピンとスピン電荷相関関数を抽出できることが示される。
この研究は、散乱光の量子的性質を検出することによって、線形応答パラダイムを超えた相関物質へのアクセスを開放する。
関連論文リスト
- Quantum correlations of the photon fields in a waveguide quantum electrodynamics [0.0]
2レベル原子上の単一光子パルスの散乱に対する第1次および第2次光子相関関数を計算する。
マルコフ近似の中では、正の周波数電場を持つ量子作用素の解析式が見つかる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-23T09:36:19Z) - A Cooper-pair beam splitter as a feasible source of entangled electrons [0.0]
超伝導体クーパー対ビームスプリッタに取り付けられた2つの量子ドットからなる系から生じる絡み合った電子対の生成について検討する。
Crossed Andreev Reflection、Cotuneling、Coulombの3つのプロセスを考慮しています。
量子相互情報, 負性, 共起性などの絡み合い定量化器を用いて, 実験結果を検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-29T18:46:53Z) - Tunable photon-photon correlations in waveguide QED systems with giant
atoms [4.520321677645778]
2つの巨大原子に結合した1次元導波路における2つの光子の散乱過程について検討した。
結合点間の累積位相シフトを調整することにより、これらの散乱光子の特性を効果的に操作することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-07T09:02:28Z) - Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。
従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z) - Probing many-body correlations using quantum-cascade correlation
spectroscopy [0.0]
放射性量子カスケード、すなわちエネルギーレベルのはしごからの光子の連続放出は、量子光学において基本的な重要性である。
ここでは、エキシトンポラリトンを用いて、はしごの個々の遷移が解決されない状態における光子のカスケード放出を探索する。
注目すべきことに、測定された光子-光子相関は、偏光子エネルギーに強い依存を示し、したがって、下層の偏光子相互作用強度に強い依存を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-18T09:51:12Z) - Gate-based spin readout of hole quantum dots with site-dependent
$g-$factors [101.23523361398418]
ゲート型反射率計を用いたスピンリードアウトによりシリコン中の二重量子ドットを実験的に検討した。
磁気分光法により生じる反射位相信号の特徴は,2点のサイト依存の$g-$factorに関する情報を伝達する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-27T09:07:20Z) - Formation of robust bound states of interacting microwave photons [148.37607455646454]
相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。
我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。
マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-10T17:52:29Z) - Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical
quantum emitters [77.34726150561087]
我々は、コヒーレント場によって駆動される相互作用する2つの非負の量子エミッタのシステムについて研究する。
共鳴蛍光スペクトルに2光子ダイナミクスによって印加された特徴は、エミッタ間の距離の変化に特に敏感である。
これは、ポイントライクなソースの超解像イメージングのような応用に利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-04T16:13:01Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Probing particle-particle correlation in harmonic traps with twisted
light [0.0]
我々は、放物的に制限されたシステムにおける多体効果を明らかにするためのツールとして、ねじれ光の可能性を探る。
我々は、相互作用するフェルミオンの強い相関状態への遷移を捉えるために、提案したツイスト光プローブの能力を実証する。
これらの特徴は、2つの電子の正確な計算で観測され、断熱時間依存密度汎関数理論シミュレーションで再現される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-12T16:07:59Z) - Investigating the coherent state detection probability of InGaAs/InP
SPAD-based single-photon detectors [55.41644538483948]
InGaAs/InP-sine-gateおよびfree-runアバランシェダイオードにおける単光子および多光子コヒーレント状態の検出可能性について検討した。
多光子状態検出は個々の単光子状態の吸収の独立事象とはみなすことができない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T08:08:48Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。