开放量子系统中的边缘模式与对称性保护拓扑态

拓扑序为处理可免受缺陷影响的量子信息提供了可能。然而，其非平衡稳定性的问题是相关的，因为在实验中与环境耦合不可避免。本工作中，我们在开放量子系统的Lindblad与量子轨迹形式下，证明了 $Z_2 \times Z_2$ 对称性保护拓扑（SPT）序的某些方面对广泛一类耗散通道具有鲁棒性。使用一维 $ZXZ$ 团簇哈密顿量与泡利串跳跃算符说明了这一点。我们表明，保留强对称性的某些耗散选择支持由非局域逻辑量子比特组成的稳态流形，且对于保持全局对称性的哈密顿量扰动，该流形中的态保持亚稳态。相反，一旦破坏上述对称性，此亚稳态即被摧毁。虽然团簇哈密顿量的局域边缘量子比特不被林德布拉德演化守恒，但它们确实对应于弱对称性，从而在量子轨迹中始终保留其初态的记忆。我们利用此特征构建了通过监测跳跃或误差缓解来检索量子信息的协议。因此，我们的工作提出了研究耗散SPT相动力学的新框架，并开启了设计与量子信息处理相关的纠缠态的可能性。