論文の概要: Kinetically-induced bound states in a frustrated Rydberg tweezer array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.17183v1
• Date: Mon, 20 Oct 2025 05:56:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 00:56:39.322512
• Title: Kinetically-induced bound states in a frustrated Rydberg tweezer array
• Title（参考訳）: フラストレーションされたRydberg tweezerアレイにおける動的に誘起されるバウンド状態
• Authors: Mu Qiao, Romain Martin, Lukas Homeier, Ivan Morera, Bastien Gély, Lukas Klein, Yuki Torii Chew, Daniel Barredo, Thierry Lahaye, Eugene Demler, Antoine Browaeys,
• Abstract要約: 我々は,Rydberg原子配列量子シミュレータを用いて,ホールとマグノン間の運動誘起バウンド状態の最初の直接観察を行った。 次に、3粒子の1-ホール-2-マグノン境界状態を構築し、運動学的に誘起される一重項相関を観察することによって基礎となる結合機構を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.904372811047945
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Understanding how particles bind into composite objects is a ubiquitous theme in physics, from the formation of molecules to hadrons in quantum chromodynamics and the pairing of charge carriers in superconductors. The formation of bound states usually originates from attractive interactions between particles. However, the binding can also arise purely from the motion of dopants due to kinetic frustration, which is potentially related to unconventional pairing in moir\'e materials. Here, we report the first direct observation of kinetically-induced bound states between holes and magnons using a Rydberg atom array quantum simulator of the bosonic $t$-$J$ model in frustrated ladders and 2D lattices. First, we demonstrate the formation of mobile one-hole-one-magnon bound states. We then construct three-particle one-hole-two-magnon bound states and reveal the underlying binding mechanism by observing kinetically-induced singlet correlations. Finally, we investigate how mobile dopants structure their magnetic environment in a spin-balanced 2D triangular lattice, showing that a hole induces $120^\circ$ antiferromagnetic order, while a doublon dopant generates in-plane ferromagnetic correlations. Our results demonstrates compelling evidence of kinetically-induced binding, opening a new avenue to understand novel pairing mechanisms in correlated quantum materials like superconductors in moir\'e superlattices.
• Abstract（参考訳）: 複合体にどのように粒子が結合するかを理解することは、分子の形成から量子色力学におけるハドロン、超伝導体における電荷キャリアのペアリングに至るまで、物理学においてユビキタスなテーマである。 境界状態の形成は、通常粒子間の魅力的な相互作用に由来する。 しかし、この結合は運動的なフラストレーションによってドーパントの運動によって純粋に生じる可能性があり、これはモワールの材料における非伝統的なペアリングに関係している可能性がある。 本稿では, ライドバーグ原子配列量子シミュレータを用いて, フラストレーション付きラグと2次元格子のボソニック$t$-$J$モデルを用いて, ホールとマグノン間の運動誘起状態の直接観測を行った。 まず、移動体1ホール1マグノン境界状態の形成を実証する。 次に、3粒子の1-ホール-2-マグノン境界状態を構築し、運動学的に誘起される一重項相関を観察することによって基礎となる結合機構を明らかにする。 最後に,移動体ドーパントがスピンバランス2次元三角形格子で磁気環境をどう構成するかを考察し,ホールが120^\circ$反強磁性秩序を誘導し,ドーブロンドーパントが平面内強磁性相関を生じさせることを示した。 以上の結果から, モワール超格子における超伝導体などの相関量子材料における新しいペアリング機構を理解するための新たな道が開かれた。

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