論文の概要: Unleashing Emergent Fermions with Rydberg Atom Simulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19444v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 18:00:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.462636
• Title: Unleashing Emergent Fermions with Rydberg Atom Simulators
• Title（参考訳）: Rydberg Atomシミュレータによる創発的フェルミオンの解放
• Authors: Hanteng Wang, Xingyu Li, Shang Liu, Yingfei Gu, Chengshu Li,
• Abstract要約: 量子多体系における創発性フェルミオンを特徴付けるための2つの相補的アプローチを提案する。 アナログモードでは、Rydberg原子を「発展可能な」(すなわち局所結合を保存する)Mbiusバンド幾何で組み立てる。 デジタルモードでは、量子回路を用いてキブルズレークランプのフェルミオン版を実行する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.15561766887362
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Rydberg atom simulators, in both analog and digital modes, have attracted significant recent interest due to their versatile geometric reconfigurability. In this work, leveraging this feature, we propose two complementary approaches, one for each mode, to characterize emergent fermions in critical quantum many-body systems. In the analog mode, we assemble the Rydberg atoms in a "developable" (namely, preserving local couplings) Möbius band geometry to realize antiperiodic boundary conditions, where fermionic states reside. Spectroscopic measurement in this sector then reveals universal energy ratios of the bosonic and fermionic states. In the digital mode, we carry out a fermionic version of Kibble-Zurek ramping with a quantum circuit, directly addressing the fermionic scaling form. Reconfigurability allows an exponential speed-up of this task, with an $O(\log L\log\log L)$ circuit-depth overhead. Our work establishes the Rydberg atom simulator as a uniquely powerful platform to attack the notoriously difficult issue of experimentally probing emergent fermions that are nonlocally defined in a bosonic system.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子シミュレータは、アナログモードとデジタルモードの両方において、多彩な幾何学的再構成性のために、近年大きな関心を集めている。 本研究は, 量子多体系における創発性フェルミオンを特徴付けるための2つの相補的手法を提案する。 アナログモードでは、リドベルク原子を「発展可能な」(すなわち局所結合を保存する)メビウスバンド幾何学で組み立て、フェルミオン状態が存在する反周期境界条件を実現する。 このセクターにおける分光測定により、ボゾン状態とフェルミオン状態の普遍エネルギー比が明らかになる。 デジタルモードでは、量子回路を用いてキブルズレークランプのフェルミオン版を実行し、フェルミオンスケーリング形式に直接対処する。 再構成性は、このタスクの指数的なスピードアップを可能にし、$O(\log L\log\log L)$ circuit-deepth overheadである。 我々の研究は、ボゾン系で非局所的に定義された創発性フェルミオンを実験的に探索する、非常に難しい問題に対処するために、Rydberg原子シミュレータをユニークな強力なプラットフォームとして確立している。

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