Fermi-pressure-assisted cavity superradiance in a mesoscopic Fermi gas

この論文は、高ファインネス共振器内のメソスコピックなフェルミ気体において、フェルミ圧力による秩序化とパウリブロックによる光子散乱の抑制が競合する密度領域で超放射相転移閾値が最小となる非単調な挙動を観測し、さらにスピン密度波を特徴とする秩序相の実現を示したものである。

Francesca Orsi, Ekaterina Fedotova, Rohit Prasad Bhatt, Mae Eichenberger, Léa Dubois, Jean-Philippe BrantutTue, 10 Ma⚛️ quant-ph

Frustrated Rydberg Atom Arrays Meet Cavity-QED: Emergence of the Superradiant Clock Phase

大規模量子モンテカルロ法を用いた研究により、光共振器内のリドベルグ原子三角格子において、無限遠距離の光 - 物質相互作用が幾何学的フラストレーションと競合し、古典的な光場では見られない新たな「超放射時計相」の出現や、光子密度に起因する一次相転移など、量子光学における多体量子相転移の新しい現象領域が開拓されたことが示されました。

Ying Liang, Bao-Yun Dong, Zi-Jian Xiong, Xue-Feng ZhangThu, 12 Ma🔬 cond-mat

Universal Dynamics with Globally Controlled Analog Quantum Simulators

この論文は、大域的制御場のみを用いたアナログ量子シミュレータが普遍性を持つための必要十分条件を理論的に確立し、直接量子最適制御法を用いて実機(リチウム原子アレイ)で多体相互作用やトポロジカルダイナミクスを実証することで、ハードウェア固有のハミルトニアンを超えた汎用的な量子シミュレーションの実現可能性を示した。

Hong-Ye Hu, Abigail McClain Gomez, Liyuan Chen, Aaron Trowbridge, Andy J. Goldschmidt, Zachary Manchester, Frederic T. Chong, Arthur Jaffe, Susanne F. YelinThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Nonlinear Landau levels in the almost-bosonic anyon gas

本論文は、平均場近似を用いて相互作用するアビアン・アノンの多体ガスを記述する新しい Chern-Simons-Schrödinger 汎関数を導出し、その基底状態および励起状態が Jackiw-Pi 自己双対ソリトンで記述される非線形ランダウ準位と一致し、フラックスの増加に伴う反回転渦の形成による安定化メカニズムや新しい超対称性の破れを明らかにしたものである。

Alireza Ataei, Ask Ellingsen, Filippa Getzner, Théotime Girardot, Douglas Lundholm, Dinh-Thi NguyenThu, 12 Ma🔢 math-ph

Cold-Atom Buoy: A Differential Magnetic Sensing Technique in Cold Quadrupole Traps

この論文は、磁気四極トラップ内の冷原子雲の位置変化を利用し、四極磁場の極性を反転させることで重力や磁場不均一性などの共通ノイズを除去しながら、吸収撮像のみでミリガウスレベルのベクトル磁場を測定する新しい差分技術を発表したものである。

Árpád Kurkó, Dávid Nagy, Alexandra Simon, Thomas W. Clark, András Dombi, Dániel Varga, Francis B. Williams, József Fortágh, Peter Domokos, András VukicsThu, 12 Ma🔬 physics.atom-ph

Digital dissipative state preparation for frustration-free gapless quantum systems

この論文は、局所射影測定とユニタリフィードバックを用いたデジタル手法により、アナログ回転を必要とせずに、多体量子系の代数相関を持つ基底状態を多項式時間で効率的に準備し、その過程で臨界特性を直接観測可能にする新しいプロトコルを提案しています。

Johannes Feldmeier, Yu-Jie Liu, Mikhail D. Lukin, Soonwon ChoiThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Geometry of Contact Terms in Linear Response: Applications to Elasticity

この論文は、ハミルトン系におけるエネルギー保存則と矛盾するように見える異方性系の弾性率の計算結果を、ひずみ摂動の空間幾何学に起因する接触項の補正によって解決し、量子線形応答と古典的弾性理論の整合性を示すとともに、接触項の実験的検出可能性を議論しています。

Ian Osborne, Gustavo Monteiro, Barry BradlynThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Effective theory of surface oscillations in self-bound superfluid droplets

この論文は、有効場理論を用いて真空中的な球形超流動液滴の表面振動を記述する有効作用を導出し、表面張力と体積圧縮性の比に依存する固有振動数や臨界不安定性を明らかにするとともに、リプロン量子の生成と二成分ボース混合系の具体例を通じて、微視的詳細に依存しない普遍的な表面動力学の記述を提供しています。

Jun Mitsuhashi, Keisuke Fujii, Masaru HongoThu, 12 Ma⚛️ nucl-th

Realizing the Emery Model in Optical Lattices for Quantum Simulation of Cuprates and Nickelates

この論文は、高温超伝導体の微視的起源を解明するため、現在の超低温原子量子シミュレーターを用いて銅酸化物やニッケレートに関連するエメリーモデルを光格子で実現する手法を提案し、数値計算が困難な系サイズでの三バンド物理の探求を可能にするものである。

Hannah Lange, Liyang Qiu, Robin Groth, Andreas von Haaren, Luca Muscarella, Titus Franz, Immanuel Bloch, Fabian Grusdt, Philipp M. Preiss, Annabelle BohrdtThu, 12 Ma🔬 physics.atom-ph

Lee-Huang-Yang dynamics emergent from a direct Wigner representation

本論文は、有効エネルギー項や局所密度近似を必要とせず、適切に調整された裸の相互作用強度と凝縮体密度を用いた切断ウィグナー法によって、超低温ボース気体のリー・ファン・ヤン補正およびそれに関連する量子効果を自然に記述できることを示し、特に強い相互作用領域において従来の平均場理論や拡張グロス・ピタエフスキー方程式では捉えられない相関やコヒーレンスの減衰を明らかにしています。

King Lun Ng, Maciej Bartłomiej Kruk, Piotr DeuarMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Spectral study of the pseudogap in unitary Fermi gases

本研究は、粒子 - 粒子および粒子 - ホール T 行列と自己エネルギーの自己無撞着フィードバックを組み合わせた対称揺らぎ理論を用いて単位性フェルミ気体のスペクトルを解析し、実験的に観測された擬ギャップの存在を対形成起源として定量的に説明するとともに、フェルミ超流動の対形成揺らぎ理論をさらに裏付けるものです。

Chuping Li, Lin Sun, Kaichao Zhang, Junru Wu, Yuxuan Wu, Dingli Yuan, Pengyi Chen, Qijin ChenMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Tomographic collective modes in a magnetic field

この論文は、磁場中における 2 次元フェルミ液体のトモグラフィック集団モードを線形化ボルツマン方程式の数値的厳密解と変分法を用いて解析し、磁場強度の増加に伴って 2 つのトモグラフィックモードの 1 つが臨界磁場で消滅し、残るモードが流体力学的モードへと移行する現象を明らかにしたものである。

Jeff Maki, Johannes HofmannMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Quantum-gas microscopy of the Bose-glass phase

この論文は、量子ガス顕微鏡を用いて二次元格子におけるボーズ・ガラス相を直接観測し、局所的なエドワーズ・アンダーソンパラメータによる粒子揺らぎの測定とタロット干渉法による短距離位相コヒーレンスの評価を通じて、その非エルゴード性を明らかにしたものである。

Lennart Koehn, Christopher Parsonage, Callum W. Duncan, Peter Kirton, Andrew J. Daley, Timon Hilker, Elmar Haller, Arthur La Rooij, Stefan KuhrFri, 13 Ma🔬 physics.atom-ph

Reconfigurable dissipative entanglement between many spin ensembles: from robust quantum sensing to many-body state engineering

この論文は、キャビティ QED 実験で実現可能な集団的単一励起減衰と局所ハミルトニアンのみを用いて、多数のスピン集団からなるエンタングル状態を安定化し、共通モードノイズに耐性を持つヘーゼンベルク限界の量子センシングや、AKLT 状態を含むトポロジカル秩序状態の構築を可能にする汎用的な手法を提案しています。

Anjun Chu, Mikhail Mamaev, Martin Koppenhöfer, Ming Yuan, Aashish A. ClerkFri, 13 Ma🔬 physics.atom-ph

Polarization-selective quantum cooperative response in dual-species atom arrays

この論文は、異なる2種の原子からなるサブ波長配列における固有の分極率の差を利用して面内対称性を破り、特定の偏光成分を完全反射するサブ放射モードを実現することで、スケーラブルな偏光選択型量子光変調器を構築したことを報告しています。

Huan Wang, Shangguo Zhu, Yun Long, Fei Zhang, Yinghui Guo, Mingbo Pu, Xiangang LuoFri, 13 Ma🔬 physics.atom-ph

Exact Anomalous Current Fluctuations in Quantum Many-Body Dynamics

本論文は、無限に強い反発相互作用を持つ一次元フェルミ・ハバードモデルにおける積分スピン電流を解析することで、量子多体系における積分電流の異常揺らぎを記述するM-ライト関数の厳密な微視的導出を初めて達成したことを報告しています。

Kazuya Fujimoto, Taiki Ishiyama, Taiga Kurose, Takato Yoshimura, Tomohiro SasamotoFri, 13 Ma🌀 nlin

Exact quantum scars of frustrated hardcore bosons for cross-platform realizations

この論文は、キネティックなフラストレーションによって生じる厳密な量子傷(量子多体傷)を、ハードコアボソンがπ\piフラックス梯子モデルで記述されることを示し、その単純性から冷原子や極性分子、リドバーグ原子など複数の量子シミュレーションプラットフォームでの実現可能性と、パラメータ調整による寿命延長、ならびに傷の寿命を予測する新しいヒューリスティック手法を提案しています。

Zhuoli Ding, Ruben Verresen, Zoe Z. YanFri, 13 Ma🔬 physics.atom-ph

Quantum Many-Body Mpemba Effect through Resonances

この論文は、ルエール・ポリコット共鳴を用いた理論的枠組みを構築し、閉じた量子多体系において初期状態が支配的な共鳴モードと重ならないことで平衡化が加速される「量子メムバ効果」の微視的メカニズムを解明し、特に数論に着想を得た初期状態による完全な並進対称性の破れを通じて新たな強い効果の存在を予言している。

Shion Yamashika, Ryusuke HamazakiFri, 13 Ma🔬 cond-mat