利用囚禁离子量子模拟器观测Jaynes-Cummings-Hubbard模型中的非马尔可夫自旋动力学
量子物理
2022-10-03 v1 原子物理
摘要
Jaynes-Cummings-Hubbard（JCH）模型是光与物质相互作用的基本多体模型。作为量子模拟的领先平台，囚禁离子系统已实现两到三个离子的JCH模型。在此，我们报道了使用多达32个离子的JCH模型的量子模拟。我们通过构造低激发数从而有效维度较低，验证了即便对于大离子数下的模拟结果；随后我们扩展到32个激发数，对应有效维度为，这对经典计算机而言是困难的。通过将声子模式视为浴，我们探究了JCH模型不同参数区间中的马尔可夫或非马尔可夫自旋动力学，类似于结构化光子环境中的量子发射体。我们进一步考察了非马尔可夫动力学对有效希尔伯特空间维度的依赖关系。我们的工作展示了囚禁离子系统作为多体物理与开放量子系统强大量子模拟器的能力。
引用
@article{arxiv.2205.15529,
title = {Observation of Non-Markovian Spin Dynamics in a Jaynes-Cummings-Hubbard Model using a Trapped-Ion Quantum Simulator},
author = {B. -W. Li and Q. -X. Mei and Y. -K. Wu and M. -L. Cai and Y. Wang and L. Yao and Z. -C. Zhou and L. -M. Duan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15529},
year = {2022}
}