論文の概要: Nonthermal Dynamics of a One-dimensional Rydberg-atom Chain with Constraint Four-body Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.20233v1
- Date: Thu, 20 Aug 2026 16:27:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.635417
- Title: Nonthermal Dynamics of a One-dimensional Rydberg-atom Chain with Constraint Four-body Interactions
- Title（参考訳）: 拘束四体相互作用を持つ一次元リドバーグ原子鎖の非熱的ダイナミクス
- Abstract要約: 拘束された4体相互作用によって駆動されるリドバーグ原子の線形鎖のダイナミクスについて検討する。
隣接する2つの原子は、電子基底状態$|0rangle$からRydberg状態$|1rangle$に同時に励起される。
我々のモデルは、ほぼ等間隔でエネルギー的に空間化された量子多体散乱固有状態をサポートする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.457750471937523
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate dynamics of a linear chain of Rydberg atoms driven by a constrained four-body interaction, where two neighboring atoms are excited simultaneously from the electronic ground state $|0\rangle$ to Rydberg state $|1\rangle$ only when their closest neighbors are in $|0\rangle$ state. By employing an ansatz for the many-body ground state, the low-energy Hamiltonian is given by a tridiagonal form. The many-body ground state energy, which scales linearly with the chain length $L$, is obtained analytically in the thermodynamic limit and agrees with the one of the exact diagonalization. Our model supports quantum many-body scar eigenstates that are nearly equally spaced energetically. The scar states overlap strongly with the basis state $|\mathbf{0}\rangle=|0\cdots 0\rangle$. We show that the overlap distribution is tilted by the state-dependent four-body interaction. This leads to non-ergodic dynamics, evidenced by the revival of the initial state. The four-body constrained model can be realized with Rydberg atoms in a Peierls array with alternating bond lengths, where atoms on the shorter and longer bonds experience Rydberg blockade and antiblockade, respectively. Our study provides a pathway to explore constrained non-ergodic dynamics with four-body interactions by combining the Rydberg blockade and antiblockade.
- Abstract（参考訳）: 制限された4体相互作用によって駆動されるリドベルク原子の線形鎖のダイナミクスについて検討し、2つの隣接する原子が電子基底状態$|0\rangle$からRydberg状態$|1\rangle$へ同時に励起される。
多体基底状態にアンザッツを用いることで、低エネルギーハミルトニアンは三角形に与えられる。
鎖長$L$と線形にスケールする多体基底状態エネルギーは、熱力学的限界において解析的に得られ、正確な対角化の1つと一致する。
我々のモデルは、ほぼ等間隔でエネルギー的に空間化された量子多体散乱固有状態をサポートする。
スカー状態は基底状態 $|\mathbf{0}\rangle=|0\cdots 0\rangle$ と強く重なり合う。
重なり合う分布は、状態依存的な四体相互作用によって傾いていることを示す。
これは初期状態の復活によって証明された非エルゴード力学に繋がる。
四体拘束モデルは、短い結合と長い結合の原子がそれぞれリドベルク封鎖とアンチブロッキングを経験するピエルス配列のリドベルク原子で実現することができる。
我々の研究は、Rydbergブロックとアンチブロッキングを組み合わせることで、制約された非エルゴード力学と4体相互作用を探索する経路を提供する。
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