論文の概要: Selective Control and Imaging of Higgs and Goldstone Modes with a Quantum Simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.19219v1
• Date: Tue, 13 Oct 2026 21:35:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-15 21:06:15.815985
• Title: Selective Control and Imaging of Higgs and Goldstone Modes with a Quantum Simulator
• Title（参考訳）: 量子シミュレータによるヒッグスモードとゴールドストーンモードの選択的制御とイメージング
• Abstract要約: 相補的な局所観測値を用いてヒッグスモードとゴールドストーンモードをそれぞれ同定する。 システム形状を変化させることで、両モードの進化に対する有限系サイズの影響を特徴づける。 我々の研究は、有限量子シミュレーターが熱力学、大規模極限において解決が難しい物理現象を分離し、探究する方法を実証している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.03521713686375693
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We realize the mesoscopic Bose-Hubbard model at unit-filling on a two-dimensional array of transmon qubits and selectively excite collective modes associated with amplitude or phase fluctuations of the superfluid order parameter. We identify these modes respectively as the Higgs and Goldstone modes using complementary local observables, extracted from measuring the number of particles on each site. Modulation of the coupling between sites excites the Higgs mode, which we detect via the density of doubly occupied sites. In contrast, modulation of the local chemical potential with an appropriately chosen spatial profile excites the lowest-frequency Goldstone mode, which we detect via changes in the local density. The two modes have different symmetries and do not couple to one another. By varying the system geometry, we characterize the impact of finite system size on the evolution of both modes. In the thermodynamic limit, decay into a continuum of lower-energy excitations can obscure the Higgs response. In our mesoscopic system, however, the finite system size leads to spectral gaps and allows us to detect the Higgs mode as a coherent, long-lived excitation. Our work demonstrates how finite quantum simulators can isolate and probe physical phenomena that become difficult to resolve in the thermodynamic, large-scale limit.
• Abstract（参考訳）: 超流動秩序パラメータの振幅や位相変動に付随する集合モードを選択的に励起し、2次元のトランモン量子ビット配列上の単位充填時のメソスコピック・ボース・ハバードモデルを実現する。 これらのモードを,各部位の粒子数から抽出した相補的な局所観測器を用いてヒッグスモードとゴールドストーンモードと同定した。 サイト間の結合の変調はヒッグスモードを励起し、2つの占有されたサイトの密度によって検出する。 対照的に、適切に選択された空間プロファイルによる局所化学ポテンシャルの変調は、局所密度の変化によって検出される低周波ゴールドストーンモードを励起する。 2つのモードは異なる対称性を持ち、互いに結合しない。 システム形状を変化させることで、両モードの進化に対する有限系サイズの影響を特徴づける。 熱力学的極限では、低エネルギー励起の連続体への崩壊はヒッグス反応を曖昧にする。 しかし、メソスコピックシステムでは、有限の系サイズがスペクトルギャップにつながり、ヒッグスモードをコヒーレントで長寿命の励起として検出することができる。 我々の研究は、有限量子シミュレーターが熱力学、大規模極限において解決が難しい物理現象を分離し、探究する方法を実証する。

関連論文リスト

• Deterministic and programmable generation of mechanical multipartite entangled states [1.6863755729554886]
  マルチモードのメカニカル共振器は、単一のデバイス内に密に充填された長寿命ボソニックモードを多数備えている。 そのような応用の多くはマルチパーティの絡み合いに依存しているが、決定論的機械的絡み合いは、これまでは主にモードのペアに限られてきた。 本研究では,高オーバトンバルク波共振器のフォノンモードにおける多粒子交絡状態の決定的およびプログラム的準備について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-10-13T17:32:44Z)
• Precision quantum simulation of magnon spectra and interactions [94.30337065819249]
  最大97量子ビットのアナログデジタル超伝導プロセッサを用いて, 2次元XYスピン-1/2マグネットにおける線形および非線形応答関数の高精度シミュレーションを行った。 以上の結果から,ブリュアン帯におけるマグノンの崩壊速度の変動が明らかとなり,バンホーブ特異点付近の増大とエッジ局在モードの抑制が認められた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-14T22:11:22Z)
• Quantum Carpets of Higgs particles in a Supersolid [0.0]
  局所的なヒッグス準粒子励起の時間発展と分散を数値的に研究する。 結果はヒッグス粒子間のコヒーレントヒッグスダイナミクスと相互相互作用のさらなる研究の道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-01T17:38:23Z)
• Quantum tomography of the superfluid-insulator transition for a mesoscopic atomtronic ring [3.818125813905444]
  有限サイズBose-Hubbard回路における超流体絶縁体遷移の解析のための位相空間的視点を提供する。 粒子間相互作用が変化するにつれて固有状態がどのようにパラメトリックに進化するかを考察する。 最後に、最低のゴールドストーンバンドとヒッグスバンドの形成に焦点を当てる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-20T06:17:10Z)
• Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
  本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。 このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-05T14:48:50Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Topological Higgs Amplitude Modes in Strongly Interacting Superfluids [2.1532925122722744]
  強相互作用する超流動相におけるトポロジカルヒッグス振幅モードの存在を示す。 スレーブボソン法を用いて、大きな充填限界において、ヒッグスの励起と基底状態上のゴールドストーンの励起はうまく分離されていることがわかった。 トポロジカルヒッグスモードの最初の実現の発見は、様々なシステムにおける新しい研究への道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-08T17:43:56Z)
• Quantum Non-Hermitian Topological Sensors [0.0]
  量子ノイズ理論の枠組みにおいて、非エルミート位相(NH)の文脈で最近発見された衝撃的境界感度をどのように利用して新しい量子センサを考案するかを考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T18:00:06Z)
• Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
  固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。 1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。 ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z)
• Qubit-photon bound states in topological waveguides with long-range hoppings [62.997667081978825]
  フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタは、クビット光子境界状態の出現につながる。 異なる位相におけるバルクモードとエミッタが重なり合うとき, クビット光子境界状態の特徴について検討した。 異なる位相相に現れるエッジモードに対するエミッタの結合について考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-26T10:57:21Z)
• Superposition of two-mode squeezed states for quantum information processing and quantum sensing [55.41644538483948]
  2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。 TMSSは量子情報処理や量子センシングに潜在的な応用がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-01T18:09:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。