論文の概要: Observation of a topological defect state in the quantum Rabi model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.34389v2
• Date: Mon, 05 Oct 2026 11:50:15 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-07 18:34:28.823454
• Title: Observation of a topological defect state in the quantum Rabi model
• Title（参考訳）: 量子ラビモデルにおける位相的欠陥状態の観測
• Abstract要約: 量子ラビモデルのトポロジカルな欠陥状態は、1つの捕捉された171mathrmYb+$イオンで実現できる。 駆動振幅変調に対する測定されたスピン応答は、スピン分極の安定性とエネルギーギャップと許容遷移を関連付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.500359656413107
• License:
• Abstract: Synthetic lattices built from hybrid qubit-oscillator systems provide a platform for exploring topology, with multiple physical degrees of freedom enabling control over lattice geometry. A single spin-oscillator pair, described by the quantum Rabi model, provides a minimal system supporting a topological defect state on a lattice formed from the oscillator's infinite ladder of number states. However, the realization of the defect state and its robustness remain experimentally unexplored. Here we realize a topological defect state of the quantum Rabi model in a single trapped $^{171}\mathrm{Yb}^{+}$ ion. As a coupling phase varies, reconstructed phase-space distributions yield centroid trajectories with windings of one and zero in two regimes, linking discrete-lattice topology to the geometry of the oscillator's continuous position-momentum space. The measured spin response to drive-amplitude modulation relates the stability of spin polarization to energy gaps and allowed transitions. Together, these results establish a minimal quantum system for realizing and probing topological defect states.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子オシレータシステムから構築された合成格子は、トポロジーを探索するためのプラットフォームを提供する。 量子ラビモデルによって記述された単一のスピンオシレータ対は、振動子の無限の数状態のラグから形成される格子上の位相的欠陥状態を支持する最小のシステムを提供する。 しかし、欠陥状態の実現とその堅牢性は実験的に未解明のままである。 ここでは、量子ラビモデルのトポロジカルな欠陥状態が、単一のトラップされた$^{171}\mathrm{Yb}^{+}$ ion で実現される。 結合相が変化するにつれて、再構成された位相空間分布は2つの状態において1と0の巻線を持つセントロイド軌道を生成し、離散格子位相と振動子の連続位置運動空間の幾何学を結びつける。 駆動振幅変調に対する測定されたスピン応答は、スピン分極の安定性とエネルギーギャップと許容遷移を関連付ける。 これらの結果は、位相的欠陥状態を実現し、探索するための最小限の量子システムを確立する。

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