Kinks - Simulation von diskreten Solitonen

    Unordnung scheint leicht generiert zu sein und dennoch strebt jedes System nach einem Zustand minimaler Energie. Bei einem Kristallisationsprozess ist es der Zustand einer "fehlerfreien" Kristallstruktur. Wenn der Phasenübergang aber zu schnell erfolgt, so dass kein Informationsaustausch mehr zwischen unterschiedlichen Subdomänen des Kristalls stattfinden kann, bilden sich Untereinheiten der optimalen Struktur. Jedoch passen die aneinander grenzenden Bereiche nicht zwangsläufig zusammen. Wir konnten zeigen, dass Coulomb Kristalle aus gespeicherten, lasergekühlten Ionen solch topologischen Defekte aufweisen und diese sogar in ihrem selbsterzeugten Speicherpotential oszillieren. Als Quasi-Teilchen betrachtet, gleicht ihre Beschreibung der von Solitonen. Wir schlagen vor experimentelle Techniken zu nutzen, die wir für Quanten-Simulationen entwickelt haben, um die Quanteneigenschaften dieser Defekte störungsfrei untersuchen und nutzen zu können.

• Spectroscopy and Directed Transport of Topological Solitons in Crystals of Trapped Ions,
  J. Brox, P. Kiefer, M. Bujak, H. Landa, T. Schaetz  Phys. Rev. Lett. 119, 153602 (2017)  - arXiv:1704.0378 (2017) -  Synopsis: Topological Defect on the Move 
• Entanglement Generation Using Discrete Solitons in Coulomb Crystals 
  H. Landa, A. Retzker, T. Schaetz, B. Reznik
  Phys. Rev. Lett. 113, 053001 (2014) arXiv:1308.2943 (2013)
• Structure, Dynamics and Bifurcation of Discrete Solitons in Trapped Ion Crystals 
  H. Landa, J. Brox, M. Mielenz, T. Schaetz, B. Reznik
  New J. Phys. 15, 093003 (2013) - arXiv:1305.6754 (2013)
  
• Trapping of Topological-Structural Defects in Coulomb Crystals 
  M. Mielenz, J. Brox, S. Kahra, G. Leschhorn, M. Albert, H. Landa, B. Reznik, T. Schaetz
  Phys. Rev. Lett. 110, 133004 (2013) - arXiv:1211.6867 (2012)