单一 Kerr 猫量子比特中的异常相变
量子物理
2026-02-03 v1
摘要
非厄米量量子系统中的异常点 (exceptional points) 引发出新颖的真正量子现象。最近的异常点驱动的量子相变研究从离散变量扩展到连续变量编码的量子系统。然而,由 Liouvillian 异常点 (LEPs) 驱动的连续变量平台上的量子相变仍鲜为人知。本文构建并研究了基于受控耗散 Kerr 猫量子比特的 Liouvillian 异常结构。通过数值仿真,我们揭示了在 LEP 处发生的量子相变,其表现为通过 Wigner 函数和 Bloch 球轨迹可视化的,从欠阻尼振荡到过阻尼松弛的动态行为的突然变化。值得注意的是,Wigner 函数的负性作为不可在常规单量子比特非厐米系统中实现的真正量子相干性的直接标志。此外,我们引入了 Liouvillian 本征矩阵元素间相位差这一新参数,以量化该相变。我们的结果表明,Kerr 猫量子比特是一个新的连续变量设置,适用于探索耗散量子临界性和内在非厄米量物理。
引用
@article{arxiv.2602.01934,
title = {Exceptional phase transition in a single Kerr-cat qubit},
author = {Pei-Rong Han and Tian-Le Yang and Wen Ning and Hao-Long Zhang and Huifang Kang and Huiye Qiu and Zhen-Biao Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.01934},
year = {2026}
}
备注
5 figures