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Observation of quantum magetism in SU(N) Habburd model by single-site spin measurement

SU(N)哈伯德模型中量子磁力的单点自旋测量观测

基本信息

批准号：
20J23259
负责人：
高田佳弘
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J23259/
关键词：
冷却原子量子シミュレーション光格子量子磁性冷却電子

项目摘要

光格子中に導入された極低温イッテルビウム原子の位置とスピンを観測する量子シミュレータを構築し、SU(N)ハバードモデルの量子磁性相を解明し、さらに新奇量子磁性相を探索することを目標として、光格子中原子の単一原子観測、新しいスピン選択的観測手法などを開発することを目的として研究を行った。今年度の前半は、昨年度に引き続き、単一格子スピン分解SU(N)ハバード模型量子磁性相観測に向けた実験研究を実施した。これまでに、量子磁性相の発現に必要な低温の達成に向けた冷却、輸送パラメータの最適化を行い、現有装置の原子輸送の問題点を見つけていたが、それに基づき、まず今年度は特に、実験系の安定性の向上、観測fidelityの向上に向けた実験的取り組みを行った。具体的には、光ピンセットで、原子集団をサイエンスチャンバーまで移送させたのち、移動コンベアー格子を用いて、固浸レンズ直下まで移送させているが、移動コンベアー格子の駆動高周波系に約130 kHzのノイズが存在することをみつけ、これがパラメトリック共鳴を引き起こす原子の過熱およびロスを引き起こすことを新たに見出したため、現有の低ノイズな高周波源を用いて問題を克服した。また、突然原子のトラップ位置が移動する現象が見られたが、その原因が電動ミラーホルダーの経年劣化であることを突き止め、現有の別のミラーホルダーと交換することにより、この問題を克服した。その他、コイルの水冷系の改良など、実験系全体の整備を行った。今年度の後半では、こうして得られた実験結果を学術論文としてまとめるべく、資料整理・データ解析・データ整理を中心に行った。

The quantum structure, SU(N) quantum magnetic phase and new quantum magnetic phase are studied in order to understand and explore the quantum magnetic phase. The first half of this year, the first half of the year, the second half of the year, the third half of the year, the fourth quarter of the year, the year, the fourth quarter of the year, the fourth Therefore, the development of quantum magnetic phase is necessary to achieve low temperature, direction cooling, optimization of transport parameters, problem points of atom transport in existing devices, basic design, optimization of this year's special characteristics, stability improvement of the system, and determination of fidelity in the upward direction. Specific, optical, atomic cluster, transfer, mobile, lattice, solid immersion, direct transfer, mobile, lattice, high-frequency wave system of about 130 kHz, transfer, transfer, high-frequency wave system of about 130 kHz To overcome the problem of atomic overheating caused by resonance The phenomenon of sudden atomic shift in position has been observed and the reasons for this phenomenon have been overcome. The improvement of the water cooling system of the company and the whole system shall be carried out. The second half of this year, the results of academic papers, data sorting, data analysis, data sorting, center line