光学合成频率晶格中玻色子输运的可编程大规模模拟
光学
2023-12-29 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
使用合成频率维度的光子模拟器已实现凝聚态系统的灵活实验类比，呈现出真实空间系统中难以观测的现象。然而，迄今此类光子模拟器受限于遭受有限尺寸效应的小系统。在此，我们提出一种可模拟大型二维与三维晶格以及具有非平面连接的晶格（包括作为量子引力中玩具模型的树状晶格）的模拟器。我们的演示得益于光子学中可实现的宽带宽，使模拟器能实现超过 100,000 个格点的晶格。我们通过一种激发任意态的新方法，在广泛先前无法触及的体系中探索这些大晶格。我们的工作确立了基于光学域合成频率维度的可编程模拟器的可扩展性与灵活性。我们预期该平台的未来扩展将利用高带宽光电子学进展，以支持百万级格点规模的动态非平衡相模拟，并利用 Kerr 频率梳技术模拟具有高阶相互作用的模型，最终达到数字计算机与可现实材料均无法触及的体系与规模。
引用
@article{arxiv.2208.05088,
title = {Programmable large-scale simulation of bosonic transport in optical synthetic frequency lattices},
author = {Alen Senanian and Logan G. Wright and Peter F. Wade and Hannah K. Doyle and Peter L. McMahon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05088},
year = {2023}
}