論文の概要: Observation of average topological phase in disordered Rydberg atom array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.06286v3
- Date: Wed, 10 Sep 2025 12:05:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.080538
- Title: Observation of average topological phase in disordered Rydberg atom array
- Title（参考訳）: 乱れRydberg原子アレイにおける平均位相位相の観測
- Authors: Zongpei Yue, Yu-Feng Mao, Xinhui Liang, Zhen-Xing Hua, Peiyun Ge, Yu-Xin Chao, Kai Li, Chen Jia, Meng Khoon Tey, Yong Xu, Li You,
- Abstract要約: 位相相は過去20年間、主に量子純状態において広範囲に研究されてきた。
近年の研究では、混合量子状態における平均対称性保護位相の存在が理論的に証明されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.75570188530742
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Topological phases have been extensively studied over the past two decades, primarily in quantum pure states, where they are protected by exact symmetries. Recently, numerous studies have theoretically demonstrated the existence of average symmetry-protected topological (SPT) phases in mixed quantum states, which naturally arise in real systems due to decoherence or disorder. Despite extensive experimental observations of exact SPT phases in various systems, ranging from solid-state materials to synthetic matters, average SPT phases are yet to be observed until this work. Here we report direct observations of disorder-induced many-body interacting average SPT phase in an atom array at half-filling, whereby random offsets to tweezer locations forming a lattice implement structural disorder, resulting in fluctuating long-range dipolar interactions between tweezer confined single atoms. The induced topological phase is vindicated by the spatially resolved atom-atom correlation functions for different forms of dimer compositions. The ground state degeneracy in disordered configurations is detected and compared to the regular lattice without disorder. By probing the quench dynamics of a highly excited state, we observe markedly slower decay of edge spin magnetization in comparison to the bulk spin, consistent with the presence of topologically protected edge modes in disordered lattices.
- Abstract（参考訳）: 位相相は過去20年間にわたって、主に量子純粋状態において広範囲に研究され、そこでは正確な対称性によって保護されている。
近年、多くの研究が混合量子状態における平均対称性保護位相(SPT)相の存在を理論的に証明している。
固体物質から合成物質まで、様々な系における正確なSPT相の広範な実験的な観察にもかかわらず、平均的なSPT相は、この研究が終わるまで観測されていない。
ここでは, 格子を形成するツイーザー位置へのランダムオフセットは構造障害を具現化し, ツイーザー閉じ込められた単一原子間の長距離双極子相互作用を変動させる。
誘導トポロジカル相は、異なる二量体組成の空間分解原子相関関数によって誘導される。
乱れ構成における基底状態縮退を検知し、乱れのない正規格子と比較する。
高励起状態のクエンチダイナミクスを探索することにより、乱れ格子における位相的に保護されたエッジモードの存在と整合して、バルクスピンと比較して、エッジスピン磁化の著しく遅い崩壊を観察する。
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