在一维和三维易面磁体中观测到由接触相互作用产生的自旋压缩
量子物理
2024-09-27 v1 量子气体
原子物理
摘要
多粒子系统中的纠缠可以使测量灵敏度超越仅由经典关联所能达到的水平。对于一个自旋系综，已知全对全相互作用会重塑量子投影噪声，导致一种称为自旋压缩的纠缠形式。在此，我们展示了严格短程接触相互作用下的自旋压缩。具体而言，我们利用光晶格中的超冷锂原子，通过超交换相互作用实现了一个最近邻各向异性海森堡模型。我们研究了从初始直积态出发在一维和三维中的淬火动力学。在一维中，我们观测到1.9^{+0.7}_{-0.5} dB的自旋压缩，与理论定量一致。然而，在三维中，我们观测到最大2.0^{+0.7}_{-0.7} dB的压缩，比预期值小一个数量级以上。我们证明，这种差异源于有限空穴密度的存在；空穴的运动以及自旋与密度之间的直接耦合，都从本质上改变了自旋动力学。我们的观测结果指出了在量子模拟器中理解运动自由度与自旋自由度之间复杂相互作用的重要性。
引用
@article{arxiv.2409.17398,
title = {Observation of spin squeezing with contact interactions in one- and three-dimensional easy-plane magnets},
author = {Yoo Kyung Lee and Maxwell Block and Hanzhen Lin and Vitaly Fedoseev and Philip J. D. Crowley and Norman Y. Yao and Wolfgang Ketterle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17398},
year = {2024}
}