利用囚禁冷离子探测激发态量子相变
量子物理
2026-04-07 v2 统计力学
核理论
摘要
我们提出具体的协议，在可信预计最简单且最稳健的系统——即单个囚禁在射频Paul陷阱中振荡的冷离子中——实验实现由于激发态量子相变（ESQPTs）引起的量子临界性。我们识别出Extended Rabi模型（ERM）哈密顿量的一个特定类激发态，这些态发生在模型在其(anti)Jaynes-Cummings超辐射相中两个关键ESQPT能量之间。在这些态的性质激发对定义若干ESQPT见证性观测量的动机。我们研究这些观测量的临界标度行为以及各种不同状态演化，通过在不同有限速率下线性随时间改变量子-声子耦合强度来横跨量子临界性。提供了ERM的理论控制参数到囚禁离子 setup 实验参数的映射，并针对引用现有最先进 setup 的数值进行仿真，涵盖单位态演化以及相关的开放系统修正。
引用
@article{arxiv.2603.28509,
title = {Probing excited-state quantum phase transitions with trapped cold ions},
author = {Marek Kuchař and Michal Macek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.28509},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 11 figures (v2, just funding information corrected)