通过调节边界相互作用控制有限自旋-1/2链的相图

寻找具有非平凡控制特性的简单模型是量子技术领域的核心任务之一。在这项工作中，我们构建了一个有限尺寸的量子自旋-1/2链，称为可控自旋线（CSW），其中体块内具有横向场的$\hat{S}^{z} \hat{S}^{z}$（伊辛）相互作用，边界上具有倾斜场的$\hat{S}^{x} \hat{S}^{z}$和$\hat{S}^{z} \hat{S}^{z}$耦合。边界上的哈密顿量，被称为调节哈密顿量（TH），与最初为模拟无限模型而提出的所谓“量子纠缠模拟器”中出现的有效哈密顿量具有相同形式。我们证明，调节TH（由$\alpha$参数化）可以触发对体块性质的非平凡控制，包括能量/纠缠谱的简并性，以及对体块中磁场$h_{bulk}$的响应。出现了一个被称为$\alpha^s$的普适点。对于$\alpha > \alpha^s$，基态图相对于$h_{bulk}$由三个“相”组成，即奈尔相、极化相以及一个由纠缠和磁化强度区分的涌现赝磁体相。对于$\alpha < \alpha^s$，相图完全改变，没有区分相的阶梯状行为。由于其控制特性和简单性，CSW未来可能用于开发量子器件的实验。