論文の概要: Interaction-assisted topological pumping in few- and many-atom Rydberg arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.12364v1
• Date: Sat, 13 Dec 2025 15:20:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.230838
• Title: Interaction-assisted topological pumping in few- and many-atom Rydberg arrays
• Title（参考訳）: 数原子および多原子ライドバーグアレイにおける相互作用支援トポロジカルポンピング
• Authors: Chenxi Huang, Tao Chen, Qian Liang, Matthew A. Krebs, Ethan Springhorn, Ruiyu Li, Mingsheng Tian, Kaden R. A. Hazzard, Jacob P. Covey, Bryce Gadway,
• Abstract要約: トポロジーは特別な性質を持つ格子系、特に境界に頑健な固有状態が存在することを説明できる。 近年の研究では、非線形系のトポロジカルポンプの力学に対する相互作用の豊富な影響が明らかになった。 双極子相互作用は、合成次元に沿って効率的に励起される自己結合状態をもたらすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.310404062021281
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Topology can imbue lattice systems with special properties, notably the presence of robust eigenstates living at their boundary. Through dimensional reduction, the robust bulk band topology of, e.g., the integer quantum Hall system can be mapped onto similarly robust charge-pumping dynamics of a topological pump living in one lower dimension. Recent studies have uncovered a rich influence of interactions on the dynamics of topological pumps in nonlinear systems, including the robust pumping of self-bound solitons. These striking observations in classical nonlinear photonics have raised a number of questions, chiefly if and how this phenomenology persists in strongly correlated quantum systems and in the few-body limit. Here, using few- and many-atom arrays, we explore how dipolar interactions impact the dynamics of topological population pumping along a Rydberg synthetic dimension. In the few-body limit, we find that dipolar interactions lead to self-bound states that are efficiently pumped along the synthetic dimension, described by an emergent pair-state topological pump. We find that this interaction-assisted pumping persists in many-atom arrays, with a sharpened dependence on the dipolar interaction strength that stems from the enhanced spatial connectivity. These Rydberg-based studies on interaction-assisted topological pumping help connect observations from classical nonlinear photonics to the few-body quantum limit and pave the way for studies of new strongly correlated quantum pumping phenomena.
• Abstract（参考訳）: トポロジーは特別な性質を持つ格子系、特に境界に頑健な固有状態が存在することを説明できる。 次元還元により、例えば整数量子ホール系の頑健なバルクバンド位相は、一次元のトポロジカルポンプの同様にロバストな電荷励起ダイナミクスにマッピングできる。 近年の研究では、非線形系におけるトポロジカルポンプの力学に対する相互作用の豊富な影響が明らかにされている。 古典的非線形フォトニクスにおけるこれらの顕著な観察は、主に、この現象が強い相関量子系や少数体の極限においてどのように持続するかという多くの疑問を提起している。 ここでは、少数の原子配列と多原子配列を用いて、リドベルク合成次元に沿ったトポロジカル集団ポンプの力学に双極子相互作用がどのように影響するかを考察する。 少数体の極限では、双極子相互作用は合成次元に沿って効率的にポンプされる自己結合状態につながり、創発的な対状態のトポロジカルポンプによって説明される。 この相互作用支援ポンピングは、空間接続性の向上に起因する双極子相互作用強度に強く依存し、多くの原子配列に持続する。 これらのリドバーグに基づく相互作用支援型トポロジカルポンピングの研究は、古典的非線形フォトニクスからの観測を数体量子極限に結びつけるのに役立ち、新しい強い相関を持つ量子ポンピング現象の研究の道を開く。

関連論文リスト

• Quantized Thouless pumps protected by interactions in dimerized Rydberg tweezer arrays [41.94295877935867]
  非相互作用の場合、量子化されたThoulessポンプは、位相特異点が断熱的に包囲されているときにのみ発生する。 相互作用の存在下では、そのようなトポロジカル輸送は、システムが相互作用しない特異点に任意に近づくエキゾチックな経路でも持続することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-14T16:58:21Z)
• Stabilization of Hubbard-Thouless pumps through nonlocal fermionic repulsion [0.0]
  チューレスポンピングは量子系における量子化された位相不変量を探索する強力な概念である。 十分に大きなサイト間相互作用は、Thoulessポンプの相互作用によって引き起こされるリカバリを可能にすることを示す。 この結果から,相互作用量子系におけるThoulessポンプの安定化機構が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-25T13:34:42Z)
• Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
  長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。 我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。 この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z)
• Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems [50.591267188664666]
  我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。 本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-16T19:12:41Z)
• Interaction-induced topological pumping in a solid-state quantum system [18.7657779101508]
  粒子間相互作用は量子多体系のバンド構造を深く変えることができる。 ここでは、36個の超伝導量子ビットの配列からなる固体量子系における相互作用誘起トポロジカルポンピングを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T13:57:13Z)
• Decimation technique for open quantum systems: a case study with driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
  量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。 本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。 本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z)
• Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
  論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。 本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)
• Dynamical solitons and boson fractionalization in cold-atom topological insulators [110.83289076967895]
  Incommensurate densities において $mathbbZ$ Bose-Hubbard モデルについて検討する。 我々は、$mathbbZ$フィールドの欠陥が基底状態にどのように現れ、異なるセクターを接続するかを示す。 ポンピングの議論を用いて、有限相互作用においても生き残ることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-24T17:31:34Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。