Mejora y cambio de signo de las correlaciones magnéticas en un sistema de muchos cuerpos cuánticos impulsados

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Simulación Cuántica
• Física de muchos cuerpos

Sus antecedentes:

• La conducción periódica ofrece una ruta para controlar los estados cuánticos y acceder a nuevas fases más allá de los sistemas estáticos.
• Comprender la compleja dinámica de muchos cuerpos inducida por la conducción externa, como la irradiación láser, es crucial pero desafiante.
• Los estudios anteriores se centraron en los sistemas estáticos, y los análisis teóricos de los sistemas accionados están avanzando.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente los efectos de la conducción periódica en las correlaciones magnéticas en un sistema fermiónico de muchos cuerpos.
• Explorar la validez de las descripciones efectivas de Floquet-Hamiltoniano en el régimen de alta frecuencia.
• Demostrar el control de las correlaciones antiferromagnéticas y ferromagnéticas e investigar los mecanismos de emparejamiento no convencional.

Principales métodos:

• Simulación cuántica experimental usando una red hexagonal modulada periódicamente.
• Comparación de los resultados con las mediciones de una celosía estática equivalente.
• Aplicación de un modelo microscópico para explicar los cambios de correlación en conducción casi resonante.

Principales resultados:

• La conducción periódica redujo, mejoró e invirtió con éxito las correlaciones antiferromagnéticas en el sistema fermiónico, induciendo correlaciones ferromagnéticas.
• La descripción Floquet-Hamiltoniana efectiva con energía de túnel renormalizada fue validada en el régimen de alta frecuencia.
• El modelado microscópico explicó la manipulación de la correlación a través del control independiente del túnel de partículas y las energías de intercambio magnético.

Conclusiones:

• La conducción periódica proporciona una poderosa herramienta experimental para controlar coherentemente las propiedades magnéticas en sistemas de muchos cuerpos.
• Las largas vidas observadas de las correlaciones sugieren potencial para investigar emparejamientos no convencionales en sistemas fuertemente correlacionados.
• Este enfoque ofrece una vía experimental alternativa a los métodos estáticos para explorar las fases cuánticas exóticas.