論文の概要: Exact quantum scars of frustrated hardcore bosons for cross-platform realizations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11191v1
• Date: Wed, 11 Mar 2026 18:01:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.564986
• Title: Exact quantum scars of frustrated hardcore bosons for cross-platform realizations
• Title（参考訳）: クロスプラットフォーム実現のためのフラストレーションハードコアボソンの特殊量子傷
• Authors: Zhuoli Ding, Ruben Verresen, Zoe Z. Yan,
• Abstract要約: 量子多体傷(quantum many-body scars)は、他の非可積分量子系において持続的な回復を示す非熱状態である。 ここでは、$-fluxのはしごをホッピングするハードコアボソンの最小モデルが、運動的フラストレーションによる正確な傷を生じさせるのに十分であることを示す。 このモデルの単純さにより、複数の既存の量子シミュレーションプラットフォームに適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum many-body scars are nonthermal states exhibiting persistent revivals in an otherwise ergodic, nonintegrable quantum system. Existing examples of exact quantum scars, however, have not yet been amenable to direct experimental demonstration. Here we show that a minimal model of hardcore bosons hopping on a $π$-flux ladder is sufficient to give rise to an exact scar due to kinetic frustration. The simplicity of this model makes it suitable for multiple existing quantum simulation platforms, which we illustrate with proposals for cold atom Bose-Hubbard simulators and polar molecule or Rydberg atom tweezer arrays. In these platforms, the scar lifetime can be extended by tuning experimentally accessible parameters, like the Hubbard interaction or a Floquet drive. Finally, we introduce a practical heuristic based on the energy distribution of eigenstates for systematically predicting and optimizing quantum many-body scar lifetimes. Their cross-platform realizability and long lifetimes make them well-suited for benchmarking coherence and exploring nonergodic dynamics in current and near-term quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 量子多体傷(quantum many-body scars)は、エルゴディックで非可積分な量子系において永続的な回復を示す非熱状態である。 しかし、正確な量子的傷の既存の例は、まだ直接的な実験的なデモンストレーションを行うには至っていない。 ここでは、π$-fluxのはしごをホッピングするハードコアボソンの最小モデルが、運動的フラストレーションによる正確な傷を生じさせるのに十分であることを示す。 このモデルの単純さにより、複数の既存の量子シミュレーションプラットフォームに適合し、冷間原子ボース・ハバードシミュレータや極性分子、またはRydberg原子ツイーザーアレイを提案する。 これらのプラットフォームでは、HubbardインタラクションやFloquetドライブのような実験的にアクセス可能なパラメータをチューニングすることで、スカーライフを延長することができる。 最後に, 固有状態のエネルギー分布に基づく実用的ヒューリスティックを導入し, 量子多体散乱寿命を体系的に予測し, 最適化する。 クロスプラットフォームの実現可能性と長い寿命は、コヒーレンスをベンチマークし、現在および短期量子デバイスにおける非エルゴディックなダイナミクスを探索するのに適している。

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