Concetti Chiave
리드버그 원자 배열을 이용한 이징 모델 양자 시뮬레이션에서 원자 운동으로 인해 예상치 못한 무질서 및 아탄도적 특성이 관측되었으며, 이는 기존 이론과의 차이를 보여줍니다.
Sintesi
리드버그 원자 배열 기반 이징 모델 양자 시뮬레이션: 무질서 및 아탄도 운동 현상 관측
본 연구 논문에서는 리드버그 원자 배열을 활용하여 횡 방향 장 이징 모델(TFIM)의 양자 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과에서 나타나는 기존 이론 예측과의 차이를 심층적으로 분석합니다.
본 연구는 리드버그 원자 배열을 이용한 양자 시뮬레이션에서 나타나는 다체 동역학 특성을 실험적으로 탐구하고, 특히 TFIM 구현 시 원자 운동의 영향을 규명하는 것을 목표로 합니다.
연구팀은 QuEra Computing에서 설계한 Aquila 리드버그 원자 배열을 원격으로 조작하여 실험을 수행했습니다. 28개의 원자로 구성된 직사각형 링 구조를 사용하고, 원자 간 거리를 9µm로 설정하여 주기적 경계 조건을 구현했습니다. 실험은 편광 상태에서 시작하여 디튜닝 및 라비 주파수를 TFIM 한계까지 동시에 급냉각하는 방식으로 진행되었습니다. 이후 시간에 따른 연결 상관 함수, 자화, 도메인 벽 밀도, 양자 Fisher 정보 등을 측정하여 시스템의 동역학적 특성을 분석했습니다. 실험 결과 검증을 위해 원자 운동, 공간적 디튜닝 변동, 라비 주파수 변동 등 다양한 오류 요인을 고려한 텐서 네트워크 시뮬레이션을 수행했습니다.