内部自由度を持つボース凝縮体を用いたホーキング輻射の量子シミュレーション

使用具有内部自由度的玻色凝聚体对霍金辐射进行量子模拟

• 批准号: 22KJ2775
• 负责人: 山鹿 汐音
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2775/
• 关键词: エンタングルメント; Bose-Hubbard模型; 擬似ブラックホール

近年、ブラックホールのHawking輻射およびそれに伴う情報喪失問題は現代物理学における大きな課題であり, Bose-Einstein凝縮体を用いた擬似ブラックホールの量子シミュレーションはブラックホールの量子的な性質を実験的に検証しうる系として注目を集めている.spin-1Bose-Einstein凝縮体を用いた擬似ブラックホールの研究に取り掛かるための準備として, spin-0Bose-Einstein凝縮体を用いた擬似ブラックホールの研究を行った. この系では, Bose-Einstein凝縮体が背景時空の役割を担い, Bose-Einstein凝縮体の量子化された音波(フォノン)が時空上の粒子の役割を担う. 光格子中のspin-0Bose-Einstein凝縮体はBose-Hubbard模型で記述される. Bose-Hubbard模型にBogoliubov理論とWKB近似を行うことでフォノンが擬似ブラックホールからトンネル効果によって脱出する確率を計算し, 光格子中のspin-0Bose-Einstein凝縮体を用いた擬似ブラックホールでも従来のセットアップと同様にHawking輻射が起きることを確認した. さらに, ブラックホール外部の粒子がHawkingの予言(プランク分布)に従うことも示した.また, Hawking輻射及びブラックホールの量子力学的な性質をより理解するために, Bose-Hubbard模型における量子エンタングルメントの時間発展の解析を行った. 具体的には, 強相関領域におけるBose-Hubbard模型のクエンチダイナミクスを有効理論を用いて解析し, doublon, holonと呼ばれる2種類の凖粒子がエンタングルメントペアを組み, その伝播によって系のエンタングルメント構造が説明されることを明らかにした.

In recent years, there have been many problems in physics and physics in recent years. In recent years, there has been a rapid increase in the number of Hawking problems. The Bose-Einstein condenser uses the quantum condenser to obtain information on the nature of the quantum. The spin-1Bose-Einstein condenser uses the quantum condenser to study the performance of the quantum. The spin-0Bose-Einstein coagulant system is similar to the one used to study the behavior. The Bose-Einstein condenser is responsible for the time-space cutting of the background, and the Bose-Einstein condenser is responsible for quantizing the sound waves of the particles in the time and space. The spin-0Bose-Einstein condensate Bose-Hubbard model is recorded in the optical lattice. In the Bose-Hubbard model, Bogoliubov theory, the WKB approximation, the line, the WKB approximation, the spin-0Bose-Einstein model, the spin-0Bose-Einstein condensate, the spin-0Bose-Einstein condensate in the optical lattice, the spin-0Bose-Einstein condensate in the optical lattice, the spin-0Bose-Einstein condensate in the optical lattice, and the spin-0Bose-Einstein condensate in the optical lattice. External particles Hawking predictions (distributions of particles), particles, particles, etc. The properties of quantum mechanics are analyzed by means of Hawking radiation and X-ray diffraction. The Bose-Hubbard model is used to analyze the properties of quantum mechanics. In terms of the specific information, the Bose-Hubbard model is in good agreement with each other. In this case, the doublon and holon systems are required to analyze the effects of different kinds of particles in the field.

项目成果

Entanglement dynamics of bosons trapped in a 1D optical lattice

一维光学晶格中玻色子的纠缠动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Yamashika;D. Kagamihara;R. Yoshii and S. Tsuchiya
• 通讯作者: R. Yoshii and S. Tsuchiya

Evolution of entanglement entropy in strongly correlated bosons in an optical lattice

• DOI: 10.1103/physrevresearch.5.043102
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Physical Review Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Shion Yamashika;D. Kagamihara;R. Yoshii;S. Tsuchiya

Entanglement propagation in thermalization of an isolated quantum system

孤立量子系统热化中的纠缠传播

• DOI: 10.7566/jpsj.91.054601
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan
• 作者: R. Yoshii;S. Yamashika;and S. Tsuchiya
• 通讯作者: and S. Tsuchiya

Entanglement dynamics of bosons in an optical lattice

光学晶格中玻色子的纠缠动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Yamashika;K. Sugiyama;R. Yoshii;D. Kagamihara;and S. Tsuchiya
• 通讯作者: and S. Tsuchiya

Renyi entanglement entropy after a quantum quench starting from insulating states in a free boson system

自由玻色子系统中从绝缘态开始的量子淬灭后的 Renyi 纠缠熵

• DOI: 10.1103/physreva.107.033305
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: D. Kagamihara;R. Kaneko;S. Yamashika;K. Sugiyama;R. Yoshii;S. Tsuchiya;and I. Danshita
• 通讯作者: and I. Danshita