論文の概要: Anomalous suppression of large-scale density fluctuations in classical and quantum spin liquids

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.05313v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 20:28:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-11 14:29:26.178674
• Title: Anomalous suppression of large-scale density fluctuations in classical and quantum spin liquids
• Title（参考訳）: 古典および量子スピン液体における大規模密度変動の異常抑制
• Authors: Duyu Chen, Rhine Samajdar, Yang Jiao, Salvatore Torquato,
• Abstract要約: 古典的な基底状態間の力学を誘発する量子揺らぎを加えると、量子スピン液体(QSL)が発生する。 QSLは、魅力的な創発性によって特徴づけられる物質の非常に絡み合った量子相である。 超均一性(hyperiformity)として知られるCSLとQSLの大規模構造特性を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.731536433266547
• License:
• Abstract: Classical spin liquids (CSLs) are intriguing states of matter that do not exhibit long-range magnetic order and are characterized by an extensive ground-state degeneracy. Adding quantum fluctuations, which induce dynamics between these different classical ground states, can give rise to quantum spin liquids (QSLs). QSLs are highly entangled quantum phases of matter characterized by fascinating emergent properties, such as fractionalized excitations and topological order. One such exotic quantum liquid is the $\mathbb{Z}_2$ QSL, which can be regarded as a resonating valence bond (RVB) state formed from superpositions of dimer coverings of an underlying lattice. In this work, we unveil a \textit{hidden} large-scale structural property of archetypal CSLs and QSLs known as hyperuniformity, i.e., normalized infinite-wavelength density fluctuations are completely suppressed in these systems. In particular, we first demonstrate that classical ensembles of close-packed dimers and their corresponding quantum RVB states are perfectly hyperuniform in general. Subsequently, we focus on a ruby-lattice spin liquid that was recently realized in a Rydberg-atom quantum simulator, and show that the QSL remains effectively hyperuniform even in the presence of a finite density of spinon and vison excitations, as long as the dimer constraint is still largely preserved. Moreover, we demonstrate that metrics based on the framework of hyperuniformity can be used to distinguish the QSL from other proximate quantum phases. These metrics can help identify potential QSL candidates, which can then be further analyzed using more advanced, computationally-intensive quantum numerics to confirm their status as true QSLs.
• Abstract（参考訳）: 古典的なスピン液体(CSL)は、長距離の磁気秩序を示さず、広い基底状態の縮退を特徴とする物質の興味深い状態である。 これらの古典的な基底状態間の力学を誘発する量子揺らぎを加えると、量子スピン液体(QSL)が発生する。 QSLは、分数化励起やトポロジカル秩序のような魅力的な創発的性質によって特徴づけられる、物質の非常に絡み合った量子相である。 そのようなエキゾチックな量子液体の1つは$\mathbb{Z}_2$ QSLであり、基底格子のダイマー被覆の重ね合わせから形成される共鳴価結合(RVB)状態と見なすことができる。 本研究は,超一様性,すなわち正規化無限波長密度ゆらぎが,これらのシステムで完全に抑制されるような,大文字CSLとQSLの大規模構造特性を明らかにするものである。 特に、密閉二量体とその対応する量子RVB状態の古典的なアンサンブルが、一般に完全に超一様であることを示す。 その後、最近Rydberg-atom量子シミュレータで実現されたルビー-格子スピン液体に焦点を合わせ、ダイマーの制約がほとんど保存されている限り、スピンおよびバイソン励起の有限密度の存在下でもQSLが効果的に一様であることを示す。 さらに、超一様性の枠組みに基づくメトリクスを用いて、QSLと他の近位量子位相を区別できることを実証する。 これらのメトリクスは、潜在的なQSL候補を特定するのに役立ち、より高度で計算集約的な量子数値を用いてさらに分析し、真のQSLとしての地位を確認する。

関連論文リスト

• Cavity-Vacuum-Induced Chiral Spin Liquids in Kagome Lattices: Tuning and Probing Topological Quantum Phases via Cavity Quantum Electrodynamics [4.696206083367064]
  フラストレーション量子磁気システムのトポロジカルフェーズは、何十年もの間研究者を魅了してきた。 キラルスピン液体(CSL)は最も説得力のある例の一つである。 単一モードのカイラルキャビティ内における真空量子ゆらぎにより,カゴメ格子内にCSLが出現することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-12T19:00:18Z)
• A New Framework for Quantum Phases in Open Systems: Steady State of Imaginary-Time Lindbladian Evolution [18.47824812164327]
  代替フレームワークとして、想像時間リンドブラディアン進化の概念を導入する。 この新しいアプローチは、想像上のリウヴィル超作用素のスペクトル特性を通じて、開系におけるギャップ付き量子位相を定義する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-06T14:53:40Z)
• Locally purified density operators for noisy quantum circuits [17.38734393793605]
  我々は、$N$ qubitsのLPDOを、はしご上で定義された2時間N$の純粋な状態にマッピングし、仮想およびクラウス結合を管理する統一的な方法を導入する。 数値的にノイズの多いランダムな量子回路を,忠実度と絡み合いエントロピーを精度測定として,最大$d=40$の深さでシミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-05T16:10:30Z)
• Cubic* criticality emerging from a quantum loop model on triangular lattice [5.252398154171938]
  三角格子量子ループモデル(QLM)は、ネマティック、ビソンプラケット(VP)結晶と、ロクサー・キヴェルソン量子臨界点に近い$mathbb$量子スピン液体(QSL)の豊富な基底状態相図をホストしていることを示す。 これらの解は、統計場理論と量子場理論の両方に直ちに関係し、また、リドベルク原子配列や量子モワール材料で急速に成長する実験にも関係している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:05Z)
• Experimental Investigation of Geometric Quantum Speed Limits in an Open Quantum System [0.0]
  クロロホルム分子の集合におけるデコヒーレンスを対象とする量子ビットの量子速度制限(QSL)について検討した。 量子状態の2つの識別可能性測度を用いて、量子ビット進化の速度を評価した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-13T04:55:00Z)
• Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
  長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。 我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。 この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z)
• Hilbert Space Fragmentation in Open Quantum Systems [0.7412445894287709]
  オープン量子系におけるヒルベルト空間フラグメンテーション(HSF)現象について検討する。 強い絡み合った定常状態を安定させることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-05T18:00:06Z)
• Diverging quantum speed limits: a herald of classicality [0.0]
  量子速度制限時間(QSL)の消滅は、量子オブザーバブルにおける不確実性の低減に遡ることができることを示す。 古典雑音の付加による状態の不整合混合により生じる古典性はQSL時間を増加させることが典型的に示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T18:25:28Z)
• Probing Topological Spin Liquids on a Programmable Quantum Simulator [40.96261204117952]
  219原子プログラム可能な量子シミュレータを用いて量子スピン状態の探索を行う。 このアプローチでは、カゴメ格子のリンク上に原子の配列が配置され、リドベルク封鎖下での進化はフラストレーションのある量子状態を生成する。 古典的トーリック符号型の量子スピン液体相の開始は、トポロジカル弦演算子の評価により検出される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-09T00:18:12Z)
• Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
  超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。 競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。 これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)
• Unraveling the topology of dissipative quantum systems [58.720142291102135]
  散逸性量子系のトポロジーを量子軌道の観点から論じる。 我々は、暗状態誘導ハミルトニアンの集合がハミルトニアン空間に非自明な位相構造を課すような、翻訳不変の広い種類の崩壊モデルを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-12T11:26:02Z)

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。