Espalhamento Coerente Spin-Fonon em Redes de Rydberg Facilitadas

Investigamos a dinâmica de um sistema spin unidimensional com restrição de facilitação que pode ser estudado usando átomos de Rydberg em arrays de armadilhas de pinça óptica. Os graus elementares de liberdade do sistema são domínios de excitações de Rydberg que se expandem balisticamente pela rede. Devido a forças mecânicas, átomos excitados de Rydberg estão acoplados a vibrações dentro de suas armadilhas. A temperatura zero e grande profundidade de armadilha, sabe-se que vibrações de rede virtualmente excitadas apenas renormalizam a escala de tempo da propagação balística. No entanto, quando excitações vibracionais estão inicialmente presentes---ou seja, quando o movimento externo dos átomos é preparado em um estado de Fock excitado, estado coerente ou estado térmico---ocorre um espalhamento ressonante entre as paredes de domínio spin e fonons. Este processo coerente e determinístico, que é livre de desordem, leva a uma redução do expoente da lei de potência que caracteriza a expansão dos domínios spin. Além disso, a dinâmica do domínio spin é sensível às propriedades de coerência do estado vibracional dos átomos, como a fase relativa de estados de Fock superpostos coerentemente. Mesmo para um estado inicial invariável sob translacional, este último se manifesta macroscopicamente em uma expansão assimétrica sensível à fase.