利用囚禁离子对 Rabi-Hubbard 模型的实验实现
量子物理
2022-05-02 v3
摘要
量子模拟为研究具有可控参数的强关联多体系统提供了重要工具。作为量子光学和凝聚态物理中两个基本模型的混合，Rabi-Hubbard 模型通过局域自旋-玻色相互作用与长程玻色子跳跃之间的竞争展现出丰富的物理。在此，我们报道了利用多达 个囚禁离子对 Rabi-Hubbard 模型的实验实现，并对其进行平衡性质和量子动力的受控研究。我们通过缓慢淬灭耦合强度观测到基态量子相变，并测量了不同参数区间下的量子动力学演化。以磁化强度和自旋-自旋关联为探针，我们通过将小系统尺寸下的理论结果与实验观测比较，验证了模型哈密顿量的预言。对于包含 个离子和 个声子模式的更大尺寸系统，其有效希尔伯特空间维度超过 ，其动力学对经典超级计算机而言难以处理。
引用
@article{arxiv.2110.03227,
title = {Experimental Realization of the Rabi-Hubbard Model with Trapped Ions},
author = {Quanxin Mei and Bowen Li and Yukai Wu and Minglei Cai and Ye Wang and Lin Yao and Zichao Zhou and Luming Duan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03227},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 3 figures + 13 pages, 10 figures