論文の概要: Universal Manipulation of Quantum Synchronization in Spin Oscillator Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.10187v1
- Date: Sat, 11 Oct 2025 11:55:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.832277
- Title: Universal Manipulation of Quantum Synchronization in Spin Oscillator Networks
- Title（参考訳）: スピン振動子ネットワークにおける量子同期の普遍的操作
- Authors: Shuo Dai, Zeqing Wang, Liang-Liang Wan, Weidong Li, Augusto Smerzi, Ran Qi, Jianwen Jie,
- Abstract要約: オープン多体システムにおいて量子シンクロナイゼーション(QS)をチューニングするための普遍的でスケーラブルな手法を提案する。
解析により,QSはスピンフリップフロップ過程とその高次相関のみから発生し,異方性相互作用は非同期コヒーレンスを誘導することを示した。
提案機構は、XYZ相互作用と光ポンピングを用いて実験的に実現可能であり、複雑な量子ネットワークや物質の動的相におけるプログラム可能な同期制御のための一般的なフレームワークを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8374243492524154
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum synchronization (QS) in open many-body systems offers a promising route for controlling collective quantum dynamics, yet existing manipulation schemes often rely on dissipation engineering, which distorts limit cycles, lacks scalability, and is strongly system-dependent. Here, we propose a universal and scalable method for continuously tuning QS from maximal synchronization under isotropic interactions to complete synchronization blockade (QSB) under fully anisotropic coupling in spin oscillator networks. Our approach preserves intrinsic limit cycles and applies to both few-body and macroscopic systems. We analytically show that QS arises solely from spin flip-flop processes and their higher-order correlations, while anisotropic interactions induce non-synchronizing coherence. A geometric QS measure reveals a macroscopic QSB effect in the thermodynamic limit. The proposed mechanism is experimentally feasible using XYZ interactions and optical pumping, and provides a general framework for programmable synchronization control in complex quantum networks and dynamical phases of matter.
- Abstract（参考訳）: オープン多体系における量子同期(QS)は、集合量子力学を制御するための有望な経路を提供するが、既存の操作スキームは、制限サイクルを歪ませ、スケーラビリティを欠き、システム依存の強い散逸工学に依存していることが多い。
本稿では、スピン発振器ネットワークにおける完全異方性結合の下で、等方的相互作用下での最大同期から完全同期遮断(QSB)まで連続的にQSをチューニングする、普遍的でスケーラブルな方法を提案する。
本手法は,本態的な限界周期を保ち,少数体およびマクロ系の双方に適用する。
解析により,QSはスピンフリップフロップ過程とその高次相関のみから発生し,異方性相互作用は非同期コヒーレンスを誘導することを示した。
幾何学的QS測定は、熱力学限界におけるマクロ的なQSB効果を明らかにする。
提案機構は、XYZ相互作用と光ポンピングを用いて実験的に実現可能であり、複雑な量子ネットワークや物質の動的相におけるプログラム可能な同期制御のための一般的なフレームワークを提供する。
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