MARC

 008260126s2024        us                              c    eng  d
■001000017356530
■00520260202102945
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798280746671
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31334481
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aSpar,  Benjamin  M.
■24510▼aProgrammable  Fermi-Hubbard  Physics  in  Optical  Tweezers  and  Lattices
■260    ▼a[Sl]▼bPrinceton  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a174  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Bakr,  Waseem  S.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2024.
■520    ▼aUltracold  atoms  in  optical  lattices  are  an  ideal  platform  for  studying  itinerant  models  of  quantum  physics.  In  this  thesis,  we  present  two  methods  in  which  we  explore  physics  beyond  the  square  Fermi-Hubbard  model,  which  has  been  the  previous  primary  focus  of  fermion  quantum  gas  microscopes.  In  the  first  part  of  this  thesis,  we  seek  to  combine  the  programmability  and  single-site  control  of  the  optical  tweezer  array  platform  to  study  Fermi-Hubbard  systems  in  tunnel-coupled  arrays.  In  the  second  part  of  this  thesis,  we  realize  a  triangular  Fermi-Hubbard  model  with  a  programmable  geometry  by  introducing  an  optical  superlattice.  Both  methods  allow  for  quantum  state  engineering  to  try  to  reach  low  entropy  correlated  states  and  the  ability  to  study  a  variety  of  lattice  geometries.We  show  the  building  blocks  of  the  Fermi-Hubbard  tweezer  array  platform  by  first  demonstrating  high-fidelity  ground  state  preparation  of  many  tweezers  and  the  ability  to  create  low  disorder  tunnel  coupled  regimes.  In  a  variety  of  one  and  two-dimensional  geometries  with  small  system  sizes,  we  show  the  flexibility  of  this  platform  by  preparing  correlated  states  with  entropies  comparable  to  state  of  the  art  in  optical  lattices.  Dominated  by  entropy  from  loading  defects,  we  implement  a  bilayer  spin-charge  readout  scheme  to  post-select  on  only  perfect  initial  states.  However,  we  encounter  challenges  in  scaling  to  larger  numbers  of  tweezers.  Future  applications  of  this  platform  include  use  as  a  fermionic  quantum  processor.  In  the  triangular  Fermi-Hubbard  model,  realized  with  a  passively  stable  optical  superlattice,  a  novel  form  of  quantum  magnetism  called  kinetic  magnetism  is  predicted  even  in  the  absence  of  superexchange  interactions.  Bulk  properties  of  kinetic  magnetism  have  been  recently  seen  in  moire  materials,  but  an  observation  of  the  underlying  microscopic  physics  is  lacking.  We  directly  observe  magnetic  polarons  by  measuring  enhanced  antiferromagnetic  correlations  in  the  local  environment  of  a  hole  dopant.  Around  a  charge  dopant,  we  find  ferromagnetic  correlations,  a  manifestation  of  the  elusive  Nagaoka  effect.  Our  results  set  the  stage  for  spectroscopic  experiments  to  study  the  dispersion  of  itinerant  spin  polarons  and  searches  for  polarons  with  more  complex  internal  structure  that  may  provide  a  route  for  high-temperature  hole-pairing  and  superconductivity.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aQuantum  physics
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aAtomic  physics
■653    ▼aUltracold  atoms
■653    ▼aEntropy
■653    ▼aSuperconductivity
■653    ▼aOptical  tweezers
■653    ▼aOptical  lattices
■690    ▼a0605
■690    ▼a0599
■690    ▼a0611
■690    ▼a0748
■71020▼aPrinceton  University▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17356530▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서