論文の概要: Spin-resolved microscopy of $^{87}$Sr SU($N$) Fermi-Hubbard systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05478v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 18:49:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.377337
- Title: Spin-resolved microscopy of $^{87}$Sr SU($N$) Fermi-Hubbard systems
- Title（参考訳）: $^{87}$Sr SU($N$) Fermi-Hubbard系のスピン分解顕微鏡
- Authors: Carlos Gas-Ferrer, Antonio Rubio-Abadal, Sandra Buob, Leonardo Bezzo, Jonatan Höschele, Leticia Tarruell,
- Abstract要約: フェルミオン8,7$Srの量子ガス顕微鏡の実現について報告する。
689nmの狭い結合線上での冷却と蛍光に基づく撮像法により,スピン分解単原子検出が可能となった。
これらの結果は、SU(N) Fermi-Hubbardモデルにおけるエキゾチック磁性を研究するための強力なアプローチとして、87$Srの量子ガス顕微鏡を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum-gas microscopes provide direct access to the phases of the Hubbard model, bringing microscopic insight into the complex competition between interactions, SU(2) magnetism, and doping. Alkaline-earth(-like) fermions extend this spin-1/2 paradigm by realizing higher symmetries and giving access to SU(N) Hubbard models, with rich phase diagrams to be unveiled. Despite its fundamental interest, a microscopic exploration of SU(N) quantum systems has remained elusive. Here we report the realization of a quantum-gas microscope for fermionic $^{87}$Sr. Our imaging scheme, based on cooling and fluorescence on the narrow intercombination line at 689 nm, enables spin-resolved single-atom detection. By implementing a spin-selective optical pumping protocol, we determine the occupation of each of the 10 spin states in a single experimental realization, a crucial capability for probing site-resolved magnetic correlations. We benchmark our method by observing single-particle Larmor precession across the full spin-9/2 ground-state manifold. These results establish $^{87}$Sr quantum-gas microscopy as a powerful approach to study exotic magnetism in the SU(N) Fermi-Hubbard model, and provide a new detection tool for studies in quantum simulation, computation, and metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子ガス顕微鏡はハバードモデルの位相に直接アクセスし、相互作用、SU(2)磁気、ドーピングの複雑な競合に関する顕微鏡的な洞察を与える。
アルカリ-アース(-様)フェルミオンはこのスピン-1/2パラダイムを拡張し、より高い対称性を実現し、豊富な位相図を持つSU(N)ハバードモデルへのアクセスを与える。
基本的な関心にもかかわらず、SU(N)量子系の微視的な探索はいまだに解明されていない。
本稿では、フェルミオン$^{87}$Srに対する量子ガス顕微鏡の実現について報告する。
689nmの狭い結合線上での冷却と蛍光に基づく撮像法により,スピン分解単原子検出が可能となった。
スピン選択型光ポンピングプロトコルを実装することにより,10個のスピン状態のそれぞれを1つの実験的実現において占有することを決定する。
我々は、全スピン-9/2基底状態多様体を横断する単粒子ラーモア収差を観測することで、我々の手法をベンチマークする。
これらの結果は、SU(N) Fermi-Hubbardモデルでエキゾチック磁性を研究するための強力なアプローチとして$^{87}$Sr量子ガス顕微鏡を確立し、量子シミュレーション、計算、気象学の研究のための新しい検出ツールを提供する。
関連論文リスト
- From hidden order to skyrmions: Quantum Hall states in an extended Hofstadter-Fermi-Hubbard model [0.0]
スピン偏極型$frac13$-Laughlin-like fractional Chern Insulator (FCIs) の出現を示す。
特に、最も近い隣り合う反発は、基底状態の粒子と穴の空隙を約$nu=1$で安定させるのに十分である。
本研究は,超低温原子および電子系におけるスピンテクスチャを用いたFCIの実験的探索のための新しい経路を開拓する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-15T17:45:50Z) - Multi-Photon Quantum Rabi Models with Center-of-Mass Motion [45.73541813564926]
本稿では,多価ロンバダの原子を空洞内で記述するための厳密な第二量子化フレームワークを提案する。
このアプローチの重要な特徴は、ハミルトニアン平均化理論の原子場作用素への体系的応用である。
顕著な発見は、粒子-粒子相互作用の出現である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-07T09:50:48Z) - Itinerant magnetism in Hubbard models with long-range interactions [0.0]
半導体量子ドットアレイからモー材料まで、様々なプラットフォームが最近、強力な量子シミュレータとして登場した。
長次元格子を含むハバードモデルの効果について検討する。
小さな電子ドーピングでは、多種多様な磁性秩序の数値状態が発見される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-01T18:00:00Z) - Construction of topological quantum magnets from atomic spins on surfaces [6.884621917906393]
走査トンネル顕微鏡(STM)におけるスピン鎖と2次元スピンアレイを用いたトポロジカル量子ハイゼンベルクスピン格子の実証
この結果は、相互作用するスピンのエキゾチックな量子多体相をシミュレートするための重要なボトムアップアプローチを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-21T05:41:20Z) - A strontium quantum-gas microscope [0.0]
我々は,ハバード・レジメ光学格子における8,4ドルSrボソニック量子ガスのサイト分解像を実演した。
蛍光画像から原子占有率を再構築し,94%以上の画像像像を得た。
我々のストロンチウム量子ガス顕微鏡は、散逸性ハバードモデル、原子配列の量子光学、顕微鏡レベルでのSU(N)フェルミオンを研究するための新しいプラットフォームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-22T16:45:08Z) - Machine learning reveals features of spinon Fermi surface [5.109791215157213]
サンプリングされた射影スナップショットの量子-古典ハイブリッドアプローチ(QuCl)が、一見特徴のない量子状態のシグネチャを提示できることを示す。
我々は、ラベル付き射影スナップショットに基づいて訓練された相関子畳み込みニューラルネットワークを用いて、位相のシグネチャを識別する正規化パス解析を行う。
また、場の方向と直交するスピンチャネルにおけるIGPのシグネチャを同定し、このシグネチャをフェルミ面を形成する無隙間スピノンのフリーデル振動のシグネチャと解釈した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-05T18:00:07Z) - Neural-network quantum states for ultra-cold Fermi gases [49.725105678823915]
この研究は、メッセージパッシングアーキテクチャに基づいたバックフロー変換を含む、新しいPfaffian-Jastrowニューラルネットワーク量子状態を導入する。
逆スピン対分布関数による強いペアリング相関の出現を観察する。
この結果から, ニューラルネットワーク量子状態は, 超低温フェルミガスの研究に有望な戦略をもたらすことが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-15T17:46:09Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Sensing of magnetic field effects in radical-pair reactions using a
quantum sensor [50.591267188664666]
特定の化学反応における磁場効果(MFE)は、過去50年間によく確立されてきた。
我々は、局所的なスピン環境とセンサーとの結合を考慮して、ラジカル対の精巧で現実的なモデルを採用する。
2つのモデル系に対して、ラジカル対とNV量子センサの弱い結合状態においても検出可能なMFEの信号を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-28T12:56:15Z) - Dispersive readout of molecular spin qudits [68.8204255655161]
複数の$d > 2$ スピン状態を持つ「巨大」スピンで表される磁性分子の物理を研究する。
動作の分散状態における出力モードの式を導出する。
キャビティ透過の測定により,クイディットのスピン状態が一意に決定できることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-29T18:00:09Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Molecular spin qudits for quantum simulation of light-matter
interactions [62.223544431366896]
分子スピンキューディットは、物質と強く相互作用する光子場の量子力学をシミュレートする理想的なプラットフォームを提供する。
提案した分子量子シミュレータの基本単位は、マイクロ波パルスのみで制御されるスピン1/2とスピン$S$遷移金属イオンの単純な二量体で実現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-17T15:03:12Z) - Fractional quantum Hall physics and higher-order momentum correlations
in a few spinful fermionic contact-interacting ultracold atoms in rotating
traps [0.0]
本論文は, 粒子検出による飛行時間実験において, スピン未解決, スピン未解決, スピン再解, 運動量相関のベンチマーク結果を提供する。
微小な摂動スパイリングポテンシャルの適用は、その後の通過を避けるために、秩序ある多角形リング構造を示す対称性の破れ状態の形成を誘導する。
計算されたLLL波動関数の解析により、元々はボゾン型波動関数をスピンレスフェルミオンにマッピングするために呼び出されたジラルドー一次元フェルミオン化スキームの2次元一般化が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-17T02:08:13Z)
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。