論文の概要: Quantum criticality and nonequilibrium dynamics on a Lieb lattice of Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.05737v1
- Date: Thu, 07 Aug 2025 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:05.966617
- Title: Quantum criticality and nonequilibrium dynamics on a Lieb lattice of Rydberg atoms
- Title（参考訳）: リドベルク原子のリーブ格子上の量子臨界性と非平衡ダイナミクス
- Authors: Mark R. Hirsbrunner, Milan Kornjača, Rhine Samajdar, Siva Darbha, Majd Hamdan, Jan Balewski, Ermal Rrapaj, Sheng-Tao Wang, Daan Camps, Fangli Liu, Pedro L. S. Lopes, Katherine Klymko,
- Abstract要約: 中性原子量子シミュレータは、強く相互作用する多体系の探索に有望なアプローチを提供する。
我々は、リーブ格子上に配置されたレイドバーグ原子の配列を研究することによって、そのような量子シミュレータ上でアクセス可能な豊富な現象の集合を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14166588946879632
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neutral-atom quantum simulators offer a promising approach to the exploration of strongly interacting many-body systems, with applications spanning condensed matter, statistical mechanics, and high-energy physics. Through a combination of quantum experiments, numerical calculations, and analytical methods, we demonstrate a rich set of phenomena accessible on such quantum simulators by studying an array of Rydberg atoms placed on the Lieb lattice. First, we map out the ground states and phase diagram of the system, identifying a range of density-wave-ordered phases,and find excellent agreement between theory and experiment. Allowing for local control of the detuning field thereafter, we discover a quantum analog of the classical liquid--vapor transition and probe its underlying hysteretic dynamics. Furthermore, we study out-of-equilibrium quantum quenches and observe anomalously slow relaxation dynamics arising from kinetic constraints. These results highlight how geometric control offered by neutral-atom simulators can extend the frontiers of programmable quantum matter, enabling access to complex phases, metastability, and thermalization dynamics in many-body quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 中性原子量子シミュレータは、凝縮物質、統計力学、高エネルギー物理学を対象とする、強く相互作用する多体系の探索に有望なアプローチを提供する。
量子実験、数値計算、解析手法の組み合わせにより、リーブ格子上に配置されたレイドバーグ原子の配列を研究することにより、そのような量子シミュレータ上でアクセス可能な豊富な現象の集合を実証する。
まず、系の基底状態と位相図をマッピングし、密度波秩序の位相の範囲を特定し、理論と実験の間に優れた一致を見出す。
その後、デチューニング場の局所的な制御が可能となり、古典的な液体-蒸気遷移の量子アナログを発見し、その基礎となるヒステリックダイナミクスを探索する。
さらに、平衡外量子クエンチを研究し、運動的制約から生じる不規則に緩やかな緩和ダイナミクスを観察する。
これらの結果は、中性原子シミュレーターによって提供される幾何学的制御が、プログラム可能な量子物質のフロンティアを拡張し、多体量子系における複雑な位相、転移性、熱化ダイナミクスへのアクセスを可能にすることを強調している。
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