論文の概要: Observation of Discrete Time Quasicrystal in Rydberg Atomic Gases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.21248v1
• Date: Thu, 25 Sep 2025 14:43:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-26 20:58:12.990199
• Title: Observation of Discrete Time Quasicrystal in Rydberg Atomic Gases
• Title（参考訳）: Rydberg原子気体中の離散時間準結晶の観測
• Authors: Dong-Yang Zhu, Zheng-Yuan Zhang, Qi-Feng Wang, Yu Ma, Tian-Yu Han, Chao Yu, Qiao-Qiao Fang, Shi-Yao Shao, Qing Li, Ya-Jun Wang, Jun Zhang, Han-Chao Chen, Xin Liu, Jia-Dou Nan, Yi-Ming Yin, Li-Hua Zhang, Guang-Can Guo, Bang Liu, Dong-Sheng Ding, Bao-Sen Shi,
• Abstract要約: 離散時間準結晶(DTQC)は、厳密な周期性のない時間秩序を特徴とする非平衡物質のクラスである。 ここでは、強く相互作用するRydberg原子の駆動散逸アンサンブルにおいてDTQCを実験的に観察する。 本研究では,DTQC位相の出現を示す複数の非共振周波数で頑健なサブハーモニック応答を示すことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.80768913783363
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Discrete time quasicrystals (DTQC) constitute a class of non-equilibrium matter characterized by temporal order without strict periodicity, in contrast to conventional time crystals. Investigating these phenomena is essential for expanding our fundamental understanding of far-from-equilibrium quantum matter and spontaneous symmetry breaking beyond periodic regimes. Here, we experimentally observe a DTQC in a driven-dissipative ensemble of strongly interacting Rydberg atoms, displaying non-equilibrium dynamical response with a different finite Abelian group symmetry $\mathbb{Z}{_m} \times \mathbb{Z}{_n}$. By applying a quasi-periodic drive using a dual-frequency drive with incommensurate frequencies, we demonstrate that the system exhibits a robust subharmonic response at multiple incommensurate frequencies, signifying the emergence of a DTQC phase. We map the full phase diagram of the system, which includes the DTQC phase, and demonstrated its rigidity against perturbations in both RF field intensity and laser detuning. Moreover, we observe a cyclic group symmetry effect that constrains the construction of $\mathbb{Z}{_2} \times \mathbb{Z}{_3}$-symmetric DTQC. This work establishes a versatile platform for studying non-equilibrium phases of matter and provides insights into the dynamics of time-translation symmetry breaking in quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 離散時間準結晶(DTQC)は、通常の時間結晶とは対照的に、厳密な周期性のない時間秩序を特徴とする非平衡物質である。 これらの現象を調査することは、周期的な状態を超えて、遠方平衡量子物質と自発的対称性の破れに対する根本的な理解を拡大するために不可欠である。 ここでは、強い相互作用を持つリドベルク原子の駆動散逸アンサンブルにおいてDTQCを実験的に観察し、異なる有限アベリア群対称性を持つ非平衡動的応答を$\mathbb{Z}{_m} \times \mathbb{Z}{_n}$で示す。 非共振周波数の2周波駆動を用いて準周期駆動を行うことにより,複数の非共振周波数で頑健なサブハーモニック応答を示し,DTQC位相の出現を示すことを示す。 DTQC相を含む系の全位相図をマッピングし,RF磁場強度とレーザデチューニングの両面における摂動に対する剛性を示した。 さらに、$\mathbb{Z}{_2} \times \mathbb{Z}{_3}$-symmetric DTQC の構成を制約する巡回群対称性効果を観察する。 この研究は、物質の非平衡相を研究するための汎用的なプラットフォームを確立し、量子多体系における時間-翻訳対称性の破れの力学に関する洞察を提供する。

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