論文の概要: Exploring vibronic dynamics near a sloped conical intersection with trapped Rydberg ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04941v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 16:07:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.262212
• Title: Exploring vibronic dynamics near a sloped conical intersection with trapped Rydberg ions
• Title（参考訳）: リンドバーグイオンを閉じ込めた傾斜円錐交点近傍の振動ダイナミクスの探索
• Authors: Abdessamad Belfakir, Weibin Li,
• Abstract要約: 本研究では,リングバーグイオン対の電子(スピン)と振動自由度をレーザーで結合させた傾斜円錐交点近傍のスピンフォノン結合力学について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9372136014013202
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study spin-phonon coupled dynamics in the vicinity of a sloped conical intersection created by laser coupling the electronic (spin) and vibrational degrees of freedom of a pair of trapped Rydberg ions. We show that the shape of the potential energy surfaces can be engineered and controlled by exploiting the sideband transitions of the crystal vibration and dipole-dipole interactions between Rydberg ions in the Lamb-Dicke regime. Using the sideband transition, we realize a sloped conical intersection whose cone axis is only tilted along one spatial axis. When the phonon wavepacket is located in the potential minimum of the lower potential surface, the spin and phonon dynamics are largely frozen owing to the geometric phase effect. When starting from the upper potential surface, the electronic and phonon states tunnel to the lower potential surface, leading to a partial revival of the initial state. In contrast, the dynamics drastically change when the initial wavepackets are away from the conical intersection. The initial state is revived, and is almost entirely irrelevant to whether it is from the lower or upper potential surface. Complete Rabi oscillations of the adiabatic states are found when the wavepacket is initialized on the upper potential surface. The dynamics occur on the microsecond and nanometer scales, implying that Rydberg ions provide a platform for simulating nonadiabatic processes in the vicinity of a sloped conical intersection.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,リングバーグイオン対の電子(スピン)と振動自由度をレーザーで結合させた傾斜円錐交点近傍のスピンフォノン結合力学について検討した。 ランブ・ディッケ系におけるリドベルクイオン間の結晶振動と双極子-双極子相互作用のサイドバンド遷移を利用して、ポテンシャルエネルギー表面の形状を設計・制御できることを示す。 サイドバンド遷移を用いて、円錐軸が1つの空間軸に沿ってのみ傾斜している傾斜円錐交叉を実現する。 フォノン・ウェーブパレットが低電位表面のポテンシャル最小値にあるとき、スピンとフォノンのダイナミクスは幾何学的位相効果によりほとんど凍結する。 上電位面から始めると、電子とフォノンはトンネルを下電位面に遷移させ、初期状態が部分的に回復する。 対照的に、最初のウェーブパケットが円錐交点から離れると、ダイナミクスは劇的に変化する。 初期状態は復活し、それが下または上ポテンシャル面からであるかどうかにはほとんど関係がない。 アディバティック状態の完全なラビ振動は、ウェーブパレットが上電位面上で初期化されるときに見つかる。 このダイナミクスはマイクロ秒とナノメートルのスケールで起こり、リドベルクイオンが傾斜した円錐の交点付近で非断熱過程をシミュレートするためのプラットフォームを提供することを意味する。

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