論文の概要: Non-Abelian Aharonov-Bohm Caging in Synthetic Dimensions with a Trapped Ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13796v1
• Date: Sat, 14 Feb 2026 14:16:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.426525
• Title: Non-Abelian Aharonov-Bohm Caging in Synthetic Dimensions with a Trapped Ion
• Title（参考訳）: トラップイオンによる合成次元の非アベリア・アハロノフ・ボウムケージ
• Authors: Wanchao Yao, Sai Li, Zhiyuan Liu, Yi Li, Zihan Xie, Xingyu Zhao, Xu Cheng, Yue Li, Zheng-Yuan Xue, Yiheng Lin,
• Abstract要約: ロンボック格子における可変合成非アベリアSU(2)ゲージ場の実験的実現を報告した。 非アベリアABケージに特有の典型的な創発的量子力学を観察する。 これらの観測は、捕捉されたイオン系を高次元量子系の創発現象をシミュレーションするための強力なプラットフォームとして示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.001389448690414
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Aharonov-Bohm (AB) caging is a complete localization phenomenon in two-dimensional lattices due to destructive interference induced by the background gauge fields. However, current investigations of AB caging are mostly restricted to the Abelian gauge field case, and the observation of AB caging under non-Abelian gauge fields in a quantum system still remains elusive. Here, we report experimental realization of tunable synthetic non-Abelian SU(2) gauge fields in a rhombic lattice, engineered within the synthetic dimensions of a vibrating trapped ion with multiple levels. We realize AB caging under both Abelian and non-Abelian gauge fields and systematically investigate the distinctive transport properties of the non-Abelian case. In particular, we observe typical emergent quantum dynamics unique to non-Abelian AB caging, including initial-state-dependent dynamics, second-order effects, and asymmetric caging behavior. These observations demonstrate the trapped ion system as a powerful platform for simulating emergent phenomena in high-dimensional quantum systems with exotic synthetic gauge fields.
• Abstract（参考訳）: アハロノフ・ボームケージ(Aharonov-Bohm caging)は、背景ゲージ場によって誘導される破壊干渉による2次元格子の完全な局在化現象である。 しかし、現在のABケージの研究はほとんどがアベリアゲージの場合に限定されており、量子系における非アベリアゲージ場下でのABケージの観測はいまだに解明されていない。 本稿では,複数の準位を有する振動トラップイオンの合成次元内に構築されたロンビック格子中の可変合成非アベリアSU(2)ゲージ場を実験的に実現した。 我々は,アベリアと非アベリアのゲージ場下でのABケージを実現し,非アベリアの場合の特異な輸送特性を体系的に検討した。 特に、初期状態依存力学、二階効果、非対称ケージ挙動を含む非アベリアABケージに特有の典型的な創発的量子力学を観察する。 これらの観測は、捕捉されたイオン系が、エキゾチックな合成ゲージ場を持つ高次元量子系の創発現象をシミュレートする強力なプラットフォームであることを示している。

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