含杂质 Tomonaga-Luttinger 液体的电路量子模拟
介观与纳米尺度物理
2018-12-14 v1 强关联电子
量子物理
摘要
Tomonaga-Luttinger 液体（TLL）概念被认为普遍描述了低温下一维系统的强关联物理。一维导体中的一个标志性特征是单个杂质引起的金属态与绝缘态之间的量子相变。然而，这一相变阻碍了对真实 TLL 的实验探索。此外，其理论处理——解释低温下电导的普适能量重标度——迄今为止仅对特定相互作用强度精确实现。量子模拟可提供有力的替代方案。本文展示了一个金属-半导体混合耗散量子电路，实现了具有可调电子相互作用并包含单个完全可调散射杂质的 TLL 类比。测量揭示了电导的重整化群“beta 函数”，该函数完全决定了 TLL 在冷却时向绝缘态的普适交叉。此外，确定了在特定温度处标定此电导重整化流中位置的表征性能量标度，其跨越电路参数九个数量级，并探索了非平衡态区域。由于对已有和全新 TLL 预言的精确无参数验证所展示的量子模拟器品质，量子模拟在强意义上得以实现，即通过阐明难以理论求解的相互作用区域。
引用
@article{arxiv.1809.02017,
title = {Circuit Quantum Simulation of a Tomonaga-Luttinger Liquid with an Impurity},
author = {A. Anthore and Z. Iftikhar and E. Boulat and F. D. Parmentier and A. Cavanna and A. Ouerghi and U. Gennser and F. Pierre},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02017},
year = {2018}
}
备注
To be published in Phys. Rev. X