論文の概要: Probing false vacuum decay and bubble nucleation in a Rydberg atom array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04637v1
- Date: Thu, 04 Dec 2025 10:11:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.107795
- Title: Probing false vacuum decay and bubble nucleation in a Rydberg atom array
- Title（参考訳）: Rydberg原子アレイにおける偽真空崩壊と気泡核生成の探索
- Authors: Yu-Xin Chao, Peiyun Ge, Zhen-Xing Hua, Chen Jia, Xiao Wang, Xinhui Liang, Zongpei Yue, Rong Lu, Meng Khoon Tey, Xiao Wang, Li You,
- Abstract要約: Rydberg 原子環における偽真空崩壊と気泡核形成について検討する。
我々は、FV崩壊速度が対称性破壊場の逆転とともに指数関数的に減少するのを観察する。
また, 短時間の崩壊ダイナミクスを超えて, 共鳴気泡核生成も検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.675452287735872
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In quantum field theory (QFT), the "vacuum" is not just empty space but the lowest-energy state of a quantum field. If the energy landscape has multiple local minima, the local ground states are the false vacuum (FV) which can tunnel towards the global ground state (true vacuum, TV). This process exhibits signature akin to classical supercooled gas transitions and many-body tunneling in discrete quantum systems. Here, we study the FV decay and bubble nucleation in a Rydberg atom ring. The long-range van-der-Waals interactions and individual-site addressability allow us to explore physics beyond the standard Ising model. We observe that the FV decay rate decreases exponentially with the inverse of the symmetry-breaking field, directly mirroring QFT predictions. Moreover, we demonstrate that even minor deviations from the ideal metastable state can cause a stark departure from this universal scaling law. Extending beyond short-time decay dynamics, we also examine resonant bubble nucleation, a feature distinctive to systems with discrete energy spectra. Our findings and methods open avenues for future studies of many-body tunneling in higher dimensions or more complex geometries.
- Abstract（参考訳）: 量子場理論(QFT)において、「真空」は単に空空間ではなく、量子場の最低エネルギー状態である。
エネルギーランドスケープが複数の局所ミニマを持つ場合、局所基底状態は、大域基底状態(真の真空、テレビ)へトンネルできる偽真空(FV)である。
この過程は、離散量子系における古典的な超冷却ガス遷移や多体トンネルと類似した署名を示す。
ここでは、リドベルク原子環におけるFV崩壊と気泡核形成について検討する。
長距離バンダーワールス相互作用と個々の場所アドレス可能性により、標準イジングモデルを超えて物理学を探索することができる。
我々は,FV崩壊速度が対称性破砕場の逆転と指数関数的に減少するのを観察し,直接QFT予測を反映する。
さらに、理想的な準安定状態からの小さな偏差でさえ、この普遍的なスケーリング法則から大きく逸脱する可能性があることを実証する。
短時間の崩壊力学を超えて、離散エネルギースペクトルを持つ系特有の特性である共鳴気泡核化についても検討する。
我々の発見と手法は、高次元またはより複雑な幾何学における多体トンネルの今後の研究の道を開く。
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