组合规范对称的超导电路实现
量子物理
2021-09-14 v2 超导电性
摘要
我们提出了一种基于一般对称原理——组合规范对称——的超导量子电路，旨在模拟拓扑有序量子液体并作为构造拓扑量子比特的基础。所提出的电路展现出丰富特征：在大电容的经典极限下，其基态由两种叠加的环结构组成；一种是包含无序 U(1) 自由度的小环晶体，另一种是与 Z_2 拓扑序相关的各种尺寸环的气体。我们表明这些经典结果延续到量子情形，其中相位涨落源于有限电容的存在，从而产生 Z_2 量子拓扑序。精确规范对称的一个关键特征是，连接不同 Z_2 环态的振幅来自具有零经典能量代价的路径。因此，这些振幅由维度限制控制，而非通过能量势垒的隧穿。我们认为，与受此类势垒限制的早期方案相比，该效应可能导致更大的能隙，从而更有可能使拓扑相在实验上可观测。最后，我们讨论了如何在实践中实现这种组合规范对称的超导电路。
引用
@article{arxiv.2006.10060,
title = {A superconducting circuit realization of combinatorial gauge symmetry},
author = {Claudio Chamon and Dmitry Green and Andrew J. Kerman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10060},
year = {2021}
}
备注
Joined by new author. Added section on experimental realization. Added analytical results