論文の概要: Resonant pair production and flat band melting in a driven Rydberg chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22532v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 18:28:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.623563
• Title: Resonant pair production and flat band melting in a driven Rydberg chain
• Title（参考訳）: 誘導Rydberg鎖における共鳴対生成と平らなバンド融解
• Abstract要約: 強いリドベルク封鎖極限では、そのような系は正確にフロケ平らなバンドを示す。 このような平らなバンドの融解について,強いが有限なブロック強度の存在下で検討する。 我々は、Rydberg atom quantum simulator platform を用いた近接するペア相関関数の測定を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study a Rydberg chain subjected to a two-tone periodic drive of the detuning $Δ(t)$ and Rabi frequency $Ω(t)$ at frequencies $ω_1$ and $ω_2=νω_1$ respectively with $ν\in \mathbf{Z}$. In the strong Rydberg blockade limit, such a system reduces to the PXP model and exhibits exact Floquet flat band. Here we determine, using a time-dependent Schrieffer-Wolff transformation, the domain of validity of such PXP dynamics once the blockade-violating processes are taken into account. We study the melting of such flat bands in the presence of strong, but finite, blockade strength. Using Floquet perturbation theory (FPT), we identify two mechanisms for such melting; the first occurs due to the presence of many-body resonances involving resonant production of nearest-neighbor Rydberg excitation pairs while the second involves virtual processes that access intermediate states with such pairs. Our analytical FPT results match with those obtained using exact diagonalization on a finite chain. We study the dynamics for $|{\rm vac}\rangle$ (Fock state with no Rydberg excitation), $|{\mathbb {Z}}_2\rangle$, and $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$ (Fock states with Rydberg excitations on alternate and every third site respectively) initial states. We find that $|{\rm vac}\rangle$ shows exceptional stability against resonant pair formation while $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$ exhibits flat band melting via virtual processes away from the direct resonances. We find oscillatory dynamics with large time period for the $|{\mathbb {Z}}_2\rangle$ initial state and the presence of Floquet scars that have large overlap with $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$ state; these phenomena occur due to processes that are absent in the PXP limit. We propose measurement of nearest neighbor pair correlation functions using Rydberg atom quantum simulator platforms as an accessible experimental probe for these effects.
• Abstract（参考訳）: 遅延する$Δ(t)$とラビ周波数$Ω(t)$はそれぞれ$ω_1$と$ω_2=νω_1$であり、それぞれ$ν\in \mathbf{Z}$である。 強いリドベルク封鎖限界において、そのようなシステムはPXPモデルに還元され、正確なフロケフラットバンドを示す。 ここでは、時間依存シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて、ブロック違反過程が考慮されると、そのようなPXPダイナミクスの妥当性の領域を決定する。 このような平らなバンドの融解について,強いが有限なブロック強度の存在下で検討する。 FPT(Floquet perturbation theory)を用いて、そのような融解の2つのメカニズムを同定する。第1に、隣り合うRydberg励起対の共鳴生成を含む多体共鳴の存在により、第2に、そのようなペアと中間状態にアクセスする仮想過程が伴う。 解析的FPTの結果は,有限鎖上の正確な対角化を用いて得られたものと一致した。 我々は、$|{\mathbb {Z}}_2\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb vac}\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_2\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$, $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$ の初期状態について検討する。 我々は、$|{\rm vac}\rangle$が共鳴対形成に対する例外的な安定性を示すのに対して、$|{\mathbb {Z}}_3\rangle$は直接共鳴から離れた仮想過程を介して平坦なバンド融解を示すのである。 PXP の極限に存在しない過程によって生じる現象である、|{\mathbb {Z}}_2\rangle$ の初期状態と $|{\mathbb {Z}}_3\rangle$ 状態と大きな重なり合いを持つフロケ傷の存在に対して、大きな時間周期を持つ振動力学が見つかる。 そこで我々は,Rydberg atom quantum simulator platform を用いて近接するペア相関関数の測定を行った。

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