論文の概要: Reciprocal Floquet Thermalization in one dimensional Rydberg atom array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10365v2
• Date: Tue, 03 Jun 2025 15:38:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 04:22:50.585993
• Title: Reciprocal Floquet Thermalization in one dimensional Rydberg atom array
• Title（参考訳）: 一次元Rydberg原子アレイにおける相互フロケット熱化
• Authors: Yunhui He, Yuechun Jiao, Jianming Zhao, Weibin Li,
• Abstract要約: 一次元Rydberg原子配列における熱化ダイナミクスを操り研究する。 レーザーデチューニングとRydberg原子間相互作用とFloquet周期が相互対である場合にトリガーされる新しい逆フロック熱化機構を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4473518548010192
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Periodically driven Floquet quantum systems hold great promise for engineering exotic quantum phases and matter, but are often hindered by thermalization. In this work, we propose and demonstrate a square wave modulated Floquet engineering protocol to steer and study thermalization dynamics in one dimensional Rydberg atom arrays. We identify a novel reciprocal Floquet thermalization mechanism, which is triggered when combination of laser detuning and the Rydberg atom interaction and Floquet period are reciprocal pairs. This leads to many-body quantum chaos, evidenced by level spacing distribution and inverse participation ratio. Signatures of the thermalization can be found from stroboscopic evolution of the atom population, which saturates to that of the thermal ensemble state. Critically, the thermalization occurs in the disorder-free regime, with rapid equilibration achieved within the Rydberg lifetime and experimentally accessible initial states. Our study establishes a robust framework for manipulating out-of-equilibrium dynamics in many-body interacting spin systems. This approach opens pathways for exploring thermalization-to-localization transitions and designing effective Hamiltonians, and highlight the unique potential of the Rydberg atom array setting for quantum simulation.
• Abstract（参考訳）: 周期的に駆動されるフロケ量子系は、工学的なエキゾチックな量子相と物質に対して大きな期待を持っているが、しばしば熱化によって妨げられる。 本研究では, 1次元Rydberg原子配列における熱化ダイナミクスを操り, 研究するために, 正方形波変調フロケット工学プロトコルを提案し, 実証する。 レーザーデチューニングとRydberg原子間相互作用とFloquet周期が相互対である場合にトリガーされる新しい逆フロック熱化機構を同定する。 これは、レベル間隔分布と逆参加比によって証明された多体量子カオスをもたらす。 熱化のシグナルは、熱アンサンブル状態に飽和する原子集団の分光的進化から得られる。 臨界的に、熱化は、リドベルクの寿命内に急激な平衡が達成され、実験的に到達可能な初期状態によって、無秩序な状態で起こる。 本研究は,多体相互作用スピン系における平衡外ダイナミクスを操作するためのロバストな枠組みを確立する。 このアプローチは、熱化-局在化遷移を探索し、有効ハミルトニアンを設計するための経路を開き、量子シミュレーションのためのライドバーグ原子配列の設定のユニークなポテンシャルを強調する。

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