論文の概要: Gaussian tomography for cold-atom simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.23591v1
- Date: Mon, 27 Oct 2025 17:55:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 15:28:15.658928
- Title: Gaussian tomography for cold-atom simulators
- Title（参考訳）: 低温原子シミュレータのためのガウストモグラフィ
- Authors: Matthew Kiser, Max McGinley, Daniel Malz,
- Abstract要約: アナログ量子シミュレータの制限は、読み出しは電荷ベースで対角的に観測可能なものに限られていることである。
我々は、対角線(電流など)の電荷-対角線相関を測定するための実験フレンドリーなスキームを提案する。
我々のプロトコルはランダムな時間に非相互作用力学を使用し、次に標準量子ガス顕微鏡で測定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A limitation of analog quantum simulators based on cold atoms in optical lattices is that readout is typically limited to observables diagonal in the charge basis, i.e., densities and density correlation functions. To overcome this limitation, we propose experiment-friendly schemes to measure charge-off-diagonal correlations (such as currents). Our protocols use non-interacting dynamics for random times followed by standard quantum gas microscope measurements to effectively measure in random bases. The main requirement of our scheme is the ability to turn off interactions, which can be done in many atomic species using Feshbach resonances. Importantly, our scheme requires no local control and otherwise also exhibits modest requirements in terms of total evolution time and number of repetitions. We numerically demonstrate efficient estimation of bilinear correlation functions, requiring less than $4000$ samples to measure local currents to 5% error (system-size independent) and $\sim 10^4$ samples to simultaneously measure all non-local correlations in 70-site systems. Due to its simplicity, our protocol is implementable in existing platforms and thus paves the way to precision measurements beyond particle number measurements.
- Abstract（参考訳）: 光学格子中の冷原子に基づくアナログ量子シミュレータの制限は、読み出しは典型的には電荷ベースで対角的に観測可能なもの、すなわち密度と密度相関関数に制限されることである。
この制限を克服するために、直流のような)対角線からの電荷相関を測定する実験に適したスキームを提案する。
このプロトコルでは、ランダム時間に非相互作用ダイナミクスを使用し、次に標準量子ガス顕微鏡を用いてランダムベースを効果的に測定する。
我々の計画の主な要件は相互作用を遮断する能力であり、フェシュバッハ共鳴を用いて多くの原子種で行うことができる。
重要なことは、我々の手法は局所的な制御を必要とせず、それ以外は、全進化時間と反復回数の点で控えめな要件も示している。
我々は, 局所電流を5%誤差(システムサイズに依存しない)まで測定するために4,000ドル未満のサンプルと, 70 サイト系における非局所相関を同時に測定するために$\sim 10^4$サンプルを必要とする, 双線形相関関数の効率的な推定を数値的に示す。
その単純さから,本プロトコルは既存のプラットフォームで実装可能であり,粒子数測定を超える精度測定の道を開くことができる。
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