論文の概要: Magnetic-field control of interactions in alkaline-earth Rydberg atoms and applications to {\it XXZ} models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21206v2
- Date: Mon, 27 Apr 2026 22:58:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-29 14:06:43.798753
- Title: Magnetic-field control of interactions in alkaline-earth Rydberg atoms and applications to {\it XXZ} models
- Title（参考訳）: アルカリ-アースRydberg原子間の相互作用の磁場制御と {\it XXZ}モデルへの応用
- Authors: Masaya Kunimi, Takafumi Tomita,
- Abstract要約: 2つのRydberg原子間の相互作用の磁場依存性を8,8$Srと1,74$Ybで検討した。
実効ハミルトニアンがイットXXZ型量子スピンモデルの形式をとることを示す。
量子多体問題への応用として、大異方性系における一次元系について検討する。
- 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: We study the magnetic-field dependence of the interactions between two alkaline-earth(-like) Rydberg atoms, ${}^{88}$Sr and ${}^{174}$Yb. Considering the pair of Rydberg states $|ns,{}^3S_1,m_J\rangle$ and $|(n+1)s,{}^3S_1,m_J\rangle$, we show that the effective Hamiltonian takes the form of an {\it XXZ}-type quantum spin model, as in the alkali-atom case [M. Kunimi and T. Tomita, Phys. Rev. A {\bf 112}, L051301 (2025)]. We find that the behavior of the anisotropy parameter for ${}^{174}$Yb at zero magnetic field is significantly different from that for other atomic species. This behavior originates from the strong spin-orbit coupling in ${}^{174}$Yb. We systematically calculate the interaction parameters of the {\it XXZ} model in the presence of a magnetic field and show that they can be tuned by the field. As applications to quantum many-body problems, we investigate one-dimensional systems in the large-anisotropy regime and show that the folded {\it XXZ} model can be realized in ${}^{174}$Yb systems without fine-tuning of the field. We also investigate two-dimensional square-lattice systems and show that a supersolid phase can emerge in the ground state at the mean-field level.
- Abstract（参考訳）: 2つのアルカリ-アース(-様)リドバーグ原子、${}^{88}$Srおよび${}^{174}$Yb間の相互作用の磁場依存性について検討した。
Rydberg 状態のペア $|ns,{}^3S_1,m_J\rangle$ と $|(n+1)s,{}^3S_1,m_J\rangle$ を考えると、実効ハミルトニアンがアルカリ原子の場合 [M] のように {\it XXZ} 型の量子スピンモデルの形をとることを示す。
国見と富田、フィス。
A {\bf 112}, L051301 (2025)]
ゼロ磁場における${}^{174}$Ybの異方性パラメータの挙動は他の原子種とは大きく異なることがわかった。
この挙動は${}^{174}$Ybの強いスピン軌道結合に由来する。
我々は,磁場の存在下での相互作用パラメータを体系的に計算し,磁場によって調整可能であることを示す。
量子多体問題への応用として、大異方性系における一次元系を調査し、フィールドを微調整することなく${}^{174}$Yb系で折り畳まれた XXZ} モデルを実現できることを示す。
また, 2次元2次元格子系について検討し, 超固体相が平均場レベルで基底状態に現れることを示す。
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