論文の概要: Analog quantum simulation of small-polaron physics in arrays of neutral atoms with Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.19305v1
- Date: Thu, 26 Dec 2024 17:54:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-30 17:25:50.603698
- Title: Analog quantum simulation of small-polaron physics in arrays of neutral atoms with Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction
- Title（参考訳）: Rydberg-dressed Resonant Dipole-Dipole 相互作用を持つ中性原子配列における小ポラロン物理のアナログ量子シミュレーション
- Authors: Vladimir M. Stojanovic,
- Abstract要約: 近年、強い運動量依存相互作用を持つ系における鋭い極性遷移への関心が高まっている。
本研究は、アナログ量子シミュレータの枠組み内で、そのような現象を制御可能な方法で研究するためのスキームを提案する。
想定されたアナログシミュレータは、ピエルスと呼吸モード型の励起-フォノン相互作用の豊かな相互作用を研究することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Recent years have seen growing interest in sharp polaronic transitions in systems with strongly momentum-dependent interactions of an itinerant excitation (electron, hole, exciton) with dispersionless phonons. This work presents a scheme for investigating such phenomena in a controllable fashion within the framework of an analog quantum simulator based on an array of neutral atoms in optical tweezers. The envisioned analog simulator, in which the atoms interact through Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction, allows one to study the rich interplay of Peierls- and breathing-mode-type excitation-phonon interactions. Based on a numerically-exact treatment of one special case of this system -- namely, the case with equal Peierls- and breathing-mode coupling strengths -- a sharp small-polaron transition was shown to take place for a critical value of the effective excitation-phonon coupling strength. This transition signifies the change from a completely bare (undressed by phonons) excitation below the transition point and a strongly phonon-dressed one (small polaron) above it. This work also highlights the comparative advantages of highly-controllable Rydberg-atom-based systems to other physical platforms for simulating polaronic phenomenology, which could be exploited to study the nonequilibrium dynamics of the small-polaron formation.
- Abstract（参考訳）: 近年、イテナント励起(電子、ホール、エキシトン)と分散のないフォノンとの強い運動量依存的な相互作用を持つ系における鋭い極性遷移への関心が高まっている。
本研究は、光学的ツイーザにおける中性原子の配列に基づくアナログ量子シミュレーターの枠組み内で、そのような現象を制御可能な方法で研究するためのスキームを提案する。
Rydberg-dressed Resonant Dipole-Dipole 相互作用を通じて原子が相互作用する想定されたアナログシミュレータは、ピールズと呼吸モード型の励起-フォノン相互作用の豊富な相互作用を研究することができる。
このシステムの1つの特別な場合、すなわちピエルスと呼吸モードの結合強度が等しい場合の数値的厳密な処理に基づいて、鋭い小ポラロン転移が、効果的な励起-フォノン結合強度の臨界値に対して起こることを示した。
この遷移は、遷移点の下にある完全に素な(フォノンに縛られない)励起と、その上の強いフォノン様の(小さなポラロン)からの変化を意味する。
この研究はまた、極性現象学をシミュレートする他の物理プラットフォームに対する高制御可能なライドバーグ原子系の比較上の利点を強調し、これは小ポラロン形成の非平衡力学の研究に利用することができる。
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