論文の概要: Experimental observation of conformal field theory spectra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16275v1
- Date: Thu, 22 Jan 2026 19:12:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.377288
- Title: Experimental observation of conformal field theory spectra
- Title（参考訳）: 共形場理論スペクトルの実験的観察
- Authors: Xiangkai Sun, Yuan Le, Stephen Naus, Richard Bing-Shiun Tsai, Lewis R. B. Picard, Sara Murciano, Michael Knap, Jason Alicea, Manuel Endres,
- Abstract要約: コンフォーマル場の理論は、量子相転移に調整された系の創発的普遍性を支配している。
ここでは、量子相転移における創発性CFTのエネルギー励起スペクトルを直接観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.31222829002572733
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Conformal field theories (CFTs) feature prominently in high-energy physics, statistical mechanics, and condensed matter. For example, CFTs govern emergent universal properties of systems tuned to quantum phase transitions, including their entanglement, correlations, and low-energy excitation spectra. Much of the rich structure predicted by CFTs nevertheless remains unobserved in experiment. Here we directly observe the energy excitation spectra of emergent CFTs at quantum phase transitions -- recovering universal energy ratios characteristic of the underlying field theories. Specifically, we develop and implement a modulation technique to resolve a Rydberg chain's finite-size spectra, variably tuned to quantum phase transitions described by either Ising or tricritical Ising CFTs. We also employ local control to distinguish parities of excitations under reflection and, in the tricritical Ising chain, to induce transitions between distinct CFT spectra associated with changing boundary conditions. By utilizing a variant of the modulation technique, we furthermore study the dynamical structure factor of the critical system, which is closely related to the correlation of an underlying Ising conformal field. Our work not only probes the emergence of CFT features in a quantum simulator, but also provides a technique for diagnosing a priori unknown universality classes in future experiments.
- Abstract（参考訳）: コンフォーマル場の理論(CFT)は高エネルギー物理学、統計力学、凝縮物質において顕著に特徴付けられる。
例えば、CFTは、その絡み合い、相関、低エネルギー励起スペクトルを含む量子相転移に調整された系の創発的普遍性を管理する。
CFTによって予測されるリッチな構造の多くは、それでも実験では観測されていない。
ここでは、量子相転移における創発的CFTのエネルギー励起スペクトルを直接観察し、基礎となる場の理論の特徴を持つ普遍的エネルギー比を回復する。
具体的には、Isingまたは三臨界Ising CFTによって記述された量子相転移に可変に調整された、Rydberg鎖の有限サイズスペクトルを解決するための変調手法を開発し、実装する。
我々はまた、反射下での励起のパリティを識別するための局所制御や、三重臨界イジング連鎖において、境界条件の変化に伴うCFTスペクトル間の遷移を誘導するために、局所制御を用いる。
さらに、変調法の変種を利用して、下層のイジング共形場の相関と密接に関連している臨界系の動的構造因子について検討する。
我々の研究は、量子シミュレータにおけるCFT特徴の出現を探索するだけでなく、将来の実験で未知の普遍性クラスを診断する技術も提供する。
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