超导处理器中稳态量子输运的涌现
量子物理
2024-12-02 v1 介观与纳米尺度物理
统计力学
摘要
非平衡量子输运对从纳米电子学到热管理等技术的进步至关重要。从本质上讲，它涉及通过量子通道在热浴之间相干地传递能量和（准）粒子。对量子输运的完整理解因此需要能够同等模拟和探测宏观与微观物理。我们使用超导量子处理器，通过用量子比特阶梯模拟热浴并在热浴之间实现稳态粒子流，展示了非平衡稳态量子输运的涌现。我们实验证明，电流与热浴初始化的微观细节无关，且其时间涨落随热浴尺寸的增大而迅速减小，模拟了热力学热浴所预测的行为。上述特征是纯态统计力学和非平衡多体量子系统中预热化的实验证据。此外，通过利用具有单站点分辨率的精确控制和测量，我们展示了通过操控热浴的宏观性质（包括填充和光谱特性）来调节稳态电流的能力。我们的研究为在强关联量子物质中探索非平衡量子输运的新一代实验开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2411.06794,
title = {Emergence of steady quantum transport in a superconducting processor},
author = {Pengfei Zhang and Yu Gao and Xiansong Xu and Ning Wang and Hang Dong and Chu Guo and Jinfeng Deng and Xu Zhang and Jiachen Chen and Shibo Xu and Ke Wang and Yaozu Wu and Chuanyu Zhang and Feitong Jin and Xuhao Zhu and Aosai Zhang and Yiren Zou and Ziqi Tan and Zhengyi Cui and Zitian Zhu and Fanhao Shen and Tingting Li and Jiarun Zhong and Zehang Bao and Liangtian Zhao and Jie Hao and Hekang Li and Zhen Wang and Chao Song and Qiujiang Guo and H. Wang and Dario Poletti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06794},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures