論文の概要: Experimental Realization of Thermal Reservoirs with Tunable Temperature in a Trapped-Ion Spin-Boson Simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08689v1
• Date: Thu, 13 Nov 2025 01:02:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-13 22:34:54.193914
• Title: Experimental Realization of Thermal Reservoirs with Tunable Temperature in a Trapped-Ion Spin-Boson Simulator
• Title（参考訳）: トラッピングイオンスピン-ボソンシミュレータにおける温度可変熱貯留層の実験的実現
• Authors: Visal So, Mingjian Zhu, Midhuna Duraisamy Suganthi, Abhishek Menon, George Tomaras, Roman Zhuravel, Han Pu, Guido Pagano,
• Abstract要約: 本研究では, 温度と散逸率を独立に調整可能な熱浴を設計するための実験手法を提案し, 実証する。 このアプローチは、ボソニックおよびスピンボソンモデルにおける開系力学の堅牢な熱状態準備と量子シミュレーションを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.952790967447304
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We propose and demonstrate an experimental scheme to engineer thermal baths with independently tunable temperatures and dissipation rates for the motional modes of a trapped-ion system. This approach enables robust thermal-state preparation and quantum simulations of open-system dynamics in bosonic and spin-boson models at well-controlled finite temperatures. We benchmark our protocol by experimentally realizing out-of-equilibrium dynamics of a charge-transfer model at different temperatures. We observe that, when the process occurs at a higher temperature, the transfer rate spectrum broadens, with reduced rates at small donor-acceptor energy gaps and enhanced rates at large gaps. We then employ our scheme to study local-temperature effects in a two-mode vibrationally assisted exciton transfer system, where we observe thermally activated interference pathways for excitation transfer.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 密閉イオン系の運動モードに対して, 独立に調整可能な温度と消散速度で熱浴を設計する実験手法を提案し, 実証する。 このアプローチは、よく制御された有限温度でのボゾンモデルとスピンボソンモデルにおいて、ロバストな熱状態の準備と開系力学の量子シミュレーションを可能にする。 我々は、異なる温度で電荷移動モデルの平衡外ダイナミクスを実験的に実現することで、我々のプロトコルをベンチマークする。 プロセスが高温で発生すると、転送速度スペクトルが広がり、ドナー・アクセプターのエネルギーギャップが小さくなり、大きなギャップでの速度が向上する。 次に,2モードの振動支援励起子伝達系における局所温度効果の研究を行い,熱活性化干渉経路を観察した。

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