論文の概要: Quantum Gas Microscopy of Fermions in the Continuum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08776v1
• Date: Wed, 13 Nov 2024 17:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-14 16:10:01.702099
• Title: Quantum Gas Microscopy of Fermions in the Continuum
• Title（参考訳）: 連続体中のフェルミオンの量子ガス顕微鏡
• Authors: Tim de Jongh, Joris Verstraten, Maxime Dixmerias, Cyprien Daix, Bruno Peaudecerf, Tarik Yefsah,
• Abstract要約: 構成粒子の分解による量子多体系の微視的探索は、量子物質の理解に不可欠である。 Atomベースの量子シミュレータは、多体系における各粒子のイメージングを可能にするユニークなプラットフォームを提供する。 ここでは、連続体中の原子量子多体系をイメージングする新しい方法を紹介し、全ての粒子をその場で分解できるようにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Microscopically probing quantum many-body systems by resolving their constituent particles is essential for understanding quantum matter. In most physical systems, distinguishing individual particles, such as electrons in solids, or neutrons and quarks in neutron stars, is impossible. Atom-based quantum simulators offer a unique platform that enables the imaging of each particle in a many-body system. Until now, however, this capability has been limited to quantum systems in discretized space such as optical lattices and tweezers, where spatial degrees of freedom are quantized. Here, we introduce a novel method for imaging atomic quantum many-body systems in the continuum, allowing for in situ resolution of every particle. We demonstrate the capabilities of our approach on a two-dimensional atomic Fermi gas. We probe the density correlation functions, resolving their full spatial functional form, and reveal the shape of the Fermi hole arising from Pauli exclusion as a function of temperature. Our method opens the door to probing strongly-correlated quantum gases in the continuum with unprecedented spatial resolution, providing in situ access to spatially resolved correlation functions of arbitrarily high order across the entire system.
• Abstract（参考訳）: 構成粒子を分解することで量子多体系を微視的に探索することは、量子物質を理解するのに不可欠である。 ほとんどの物理系では、固体中の電子や中性子星内の中性子やクォークといった個々の粒子を区別することは不可能である。 Atomベースの量子シミュレータは、多体系における各粒子のイメージングを可能にするユニークなプラットフォームを提供する。 しかし、これまでこの能力は光格子やツイーザーのような離散化された空間の量子系に限られており、空間的自由度は量子化されている。 ここでは、連続体中の原子量子多体系をイメージングする新しい方法を紹介し、全ての粒子をその場で分解できるようにする。 我々は2次元原子フェルミガスに対するアプローチの能力を実証する。 本研究では, 密度相関関数を探索し, 空間汎関数の完全解像を行い, 温度関数としてパウリ排ガスから生じるフェルミ孔の形状を明らかにする。 提案手法は, 連続体中の強相関量子ガスを前例のない空間分解能で探すための扉を開き, システム全体にわたる任意の高次空間分解相関関数にその場でアクセスできるようにする。

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