論文の概要: Discrete solitons in Rydberg atom chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.13196v1
• Date: Thu, 17 Jul 2025 15:07:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-18 20:10:24.548276
• Title: Discrete solitons in Rydberg atom chains
• Title（参考訳）: Rydberg原子鎖における離散ソリトン
• Authors: Aron Kerschbaumer, Jean-Yves Desaules, Marko Ljubotina, Maksym Serbyn,
• Abstract要約: 我々は、Rydberg原子鎖の高エネルギー状態におけるソリトニック励起の存在を示す。 これらのローカライズドウェーブパケットは、復活する初期状態の特別なクラスの上に方向に伝播する。 我々は、Rydberg原子配列の数値的研究で報告された異常エネルギー輸送との関係を推測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Solitons - localized wave packets that travel without spreading - play a central role in understanding transport and properties of nonlinear systems, from optical fibers to fluid dynamics. In quantum many-body systems, however, such robust excitations are typically destroyed by thermalization. Here, we theoretically demonstrate the existence of solitonic excitations in high-energy states of Rydberg atom chains in the regime of strong nearest-neighbor Rydberg blockade. These localized wave packets propagate directionally atop a special class of reviving initial states related to quantum many-body scars and are capable of carrying energy. Exhibiting long coherence times, these states constitute a novel type of non-ergodic quantum dynamics and can be efficiently implemented on Rydberg atom simulators. In addition to a phenomenological description of solitons, we identify their counterpart in a classical nonlinear dynamical system obtained from a variational projection of the quantum dynamics. We demonstrate the potential use of solitons in quantum information transfer and conjecture their relevance for the anomalous energy transport reported in numerical studies of Rydberg atom arrays.
• Abstract（参考訳）: ソリトン - 拡散せずに移動する局所波パケット - は、光ファイバから流体力学まで非線形系の輸送と特性を理解する上で中心的な役割を果たす。 しかし、量子多体系では、そのような堅牢な励起は典型的には熱化によって破壊される。 ここでは、Rydberg 原子鎖の高エネルギー状態におけるソリトニック励起の存在を理論的に証明する。 これらの局在波パケットは、量子多体傷に関連する特別な初期状態のクラスの上に方向に伝播し、エネルギーを運ぶことができる。 長いコヒーレンス時間を示すこれらの状態は、新しいタイプの非エルゴード量子力学を構成し、Rydberg原子シミュレータ上で効率的に実装できる。 ソリトンに関する現象学的記述に加えて、量子力学の変分射影から得られる古典的非線形力学系において、それらの性質を同定する。 我々は、量子情報伝達におけるソリトンの可能性を示し、Rydberg原子アレイの数値的研究で報告された異常エネルギー輸送との関係を推測する。

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