論文の概要: Ion Coulomb crystals: an exotic form of condensed matter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.07374v1
- Date: Sun, 10 Aug 2025 14:49:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-12 21:23:28.831614
- Title: Ion Coulomb crystals: an exotic form of condensed matter
- Title（参考訳）: イオンクーロン結晶 : 凝縮物質のエキゾチックな形態
- Authors: Giovanna Morigi, John Bollinger, Michael Drewsen, Daniel Podolsky, Efrat Shimshoni,
- Abstract要約: トラップ内でレーザー冷却したイオンによって形成されるウィグナー結晶は、伝統的な凝縮マター系である。
結晶構造はクーロン反発と外接電位との相互作用から生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Wigner crystals formed by laser-cooled ions in traps are unconventional condensed-matter systems, characterized by interparticle distances of several micrometers and energy scales on the order of $\mu$eV. Their crystalline structure emerges from the interplay between Coulomb repulsion and the external confining potential, which can be readily tuned. Moreover, individual ions can be precisely manipulated with lasers and imaged via resonance fluorescence. These unusual and unique properties make ion crystals a powerful platform for studying phases of matter and their dynamics in the strongly correlated quantum regime. This review examines the theoretical framework and experimental characterization of ion Coulomb crystals from a condensed-matter perspective. We highlight their dynamical and thermodynamic properties in one, two, and three dimensions, along with recent investigations into their out-of-equilibrium behavior. We provide outlooks on future directions for exploring novel condensed matter phenomena with trapped ion crystals, as well as their many scientific and technical applications, which have driven advances in controlling and measuring ion crystals in the lab.
- Abstract（参考訳）: トラップ内でレーザー冷却したイオンによって形成されるウィグナー結晶は、数マイクロメートルの粒子間距離とエネルギースケールが$\mu$eVのオーダーで特徴付けられる、伝統的な凝縮マター系である。
結晶構造はクーロン反発と外接電位との相互作用から生じ、容易に調整できる。
さらに、個々のイオンをレーザーで正確に操作し、共鳴蛍光によって撮像することができる。
これらの特異で特異な性質は、イオン結晶を強い相関の量子状態における物質の相とそのダイナミクスを研究するための強力な基盤となる。
本稿では, 凝縮物質の観点から, イオン・クーロン結晶の理論的枠組みと実験的特性について検討する。
我々はその力学特性と熱力学特性を1,2,3次元で強調するとともに,近年の非平衡挙動の研究を行った。
我々は、イオン結晶を閉じ込めた新しい凝縮物質現象を探索するための将来の方向性と、その多くの科学的、技術的応用について展望し、研究室におけるイオン結晶の制御と測定の進歩を推進した。
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