論文の概要: Experimental observation of parity-symmetry-protected phenomena in the quantum Rabi model with a trapped ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05919v1
• Date: Fri, 10 Jan 2025 12:23:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-13 15:27:06.480140
• Title: Experimental observation of parity-symmetry-protected phenomena in the quantum Rabi model with a trapped ion
• Title（参考訳）: イオンを閉じ込めた量子ラビモデルにおけるパリティ対称性保護現象の実験的観察
• Authors: Xingyu Zhao, Qian Bin, Waner Hou, Yi Li, Yue Li, Yiheng Lin, Xin-You Lü, Jiangfeng Du,
• Abstract要約: 超強結合状態や深い結合状態に高度に制御可能な拡張量子Rabiモデルチューニングを実験的にシミュレートする。 重結合系における2レベル系エントロピーとフォノンウィグナー関数に対する感度応答について検討した。 この研究は対称性制御量子現象とその高精度量子技術への応用の展望を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.368172641201571
• License:
• Abstract: Symmetry is crucial for gaining insights into the fundamental properties of physical systems, bringing possibilities in studying exotic phenomena such as quantum phase transitions and ground state entanglement. Here, we experimentally simulate a highly controllable extended quantum Rabi model, capable of tuning into the ultra-strong or deep coupling regime, in a spin-motion-coupled trapped ion. We observe that the phonon driven by such a model with parity symmetry preserved (broken) would experience double (single) excitation in the ultra-strong coupling regime. Quantum phenomena such as strong ground state entanglement and quantum superposition in systems occur with parity symmetry, and these phenomena disappear following the symmetry breaking. We also find sensitive responses for the two-level system entropy and phonon Wigner function in the deep coupling regime, depending on the parameter across the symmetry transition point. This work offers the prospect of exploring symmetry-controlled quantum phenomena and their applications in high-precision quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 対称性は物理系の基本的な性質に関する洞察を得るのに不可欠であり、量子相転移や基底状態の絡み合いのようなエキゾチックな現象を研究する可能性をもたらす。 ここでは、スピンモーション結合型トラップイオンにおいて、超強結合状態や深い結合状態に調整可能な、高度に制御可能な拡張量子Rabiモデルを実験的にシミュレーションする。 超強結合系において、パリティ対称性が保存された(壊れた)モデルによって駆動されるフォノンが二重励起を受けることが観察された。 強い基底状態の絡み合いや量子重ね合わせのような量子現象はパリティ対称性によって起こり、これらの現象は対称性の破れ後に消える。 また, 2レベル系エントロピーとフォノン・ウィグナー関数に対する感度応答は, 対称性遷移点のパラメータに依存する。 この研究は対称性制御量子現象とその高精度量子技術への応用の展望を提供する。

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