論文の概要: Quantum simulation of Motzkin spin chain with Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23422v1
- Date: Tue, 24 Mar 2026 16:54:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-25 19:53:37.597585
- Title: Quantum simulation of Motzkin spin chain with Rydberg atoms
- Title（参考訳）: Rydberg原子を用いたMotzkinスピン鎖の量子シミュレーション
- Authors: Kaustav Mukherjee, Hatem Barghathi, Adrian Del Maestro, Rick Mukherjee,
- Abstract要約: モツキンスピンチェイン(Motzkin spin chain)は、対称性が保護された位相位相に接続するよく知られた数学的モデルである。
彼らは地域法に違反する非常に絡み合った土地国家を誇示している。
本稿では,モツキンスピンを効果的に実現したRydberg-atomベースの量子シミュレーション手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Motzkin spin chain is a well-known mathematical model with connections to symmetry-protected topological phases, such as the Haldane phase, as well as to concepts in the AdS/CFT correspondence. They exhibit highly entangled ground states that violate the area law and are exceptionally difficult to simulate with conventional numerical methods. Numerical simulations of the Motzkin ground state become further challenging at large system sizes due to their high-dimensional spin structure, rendering it a natural test bed for quantum simulation with ultra-cold systems. Here, we propose a Rydberg-atom based quantum simulation scheme that effectively realizes Motzkin spins using an experimentally accessible set of parameters. We show that the resulting effective Motzkin ground state reproduces the characteristic entanglement scaling and the block-structure properties of the reduced density matrix associated with the ideal Motzkin state. Our results establish a pathway toward a concrete experimental realization of Motzkin spins beyond purely mathematical constructions, opening avenues for exploring other similar exotic non-area-law entangled phases in programmable Rydberg simulators.
- Abstract（参考訳）: モツキンスピンチェイン(Motzkin spin chain)は、対称保護位相(例えばハルダン位相)やAdS/CFT対応の概念に接続するよく知られた数学的モデルである。
この地域の法則に反する高度に絡み合った基底状態を示しており、従来の数値法でシミュレートするのは極めて困難である。
モツキン基底状態の数値シミュレーションは、その高次元スピン構造により、大規模システムではさらに困難になり、超低温システムによる量子シミュレーションの自然なテストベッドとなる。
本稿では,実験的に利用可能なパラメータセットを用いて,モツキンスピンを効果的に実現するRydberg-atomベースの量子シミュレーション手法を提案する。
得られた有効モッツキン基底状態は, 理想モッツキン状態に付随する還元密度行列の特異な絡み合いスケーリングとブロック構造特性を再現することを示した。
この結果は、純粋に数学的構造を超越したモツキンスピンの具体的な実験的実現に向けての経路を確立し、Rydbergシミュレータにおける他の類似のエキゾチックな非領域の絡み合った位相を探索するための道を開いた。
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