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。

目的是构建一个量子模拟器，观察到超低 - 温度iTelbium原子的位置并在轻晶格中引入自旋，阐明SU（N）Havader模型的量子磁相，并探索新的Bizarre量子磁性磁性阶段。在今年上半年，我们对去年后的单个网格自旋分解SU（N）HAVAD模型磁相观测站进行了实验研究。到目前为止，我们已经优化了冷却和优化的传输参数，以达到量子磁相表达所需的低温，并发现了当前设备原子的问题，但基于今年，尤其是我们进行的实验性计划，以提高实验系统的稳定性并提高观察保真度。具体来说，光学镊子被转移到科学室，然后转移到运动传送带晶格上，直接在实心镜头下，但约有130 kHz的移动输送机晶格的驱动高频系统。并发现这会导致一个引起参数共振并引起原子的原子，因此他使用当前的低-NO -NO -FREQUENCY SOUNCE克服了问题。突然，发现原子的陷阱位置移动的现象是由于电镜架老化的原因，并通过用另一个镜面持有人替换来克服此问题。此外，整个实验系统得到了改进，例如改善了线圈水冷系统。在今年下半年，我们专注于组织材料，数据分析和数据，以总结实验结果作为学术论文的结果。