Fock空间预热化与量子处理器上的时间晶体秩序
量子物理
2026-03-20 v2
摘要
周期驱动的量子多体系统表现出多样的非平衡现象，为量子应用提供了可行路径。稳定化和利用这些高度纠缠物质状态的根本挑战是能量从驱动器中吸收导致的系统加热。本文提出并演示了一种无无序机制，称为Fock空间预热化（FSP），以抑制加热。该机制将Fock空间网络划分为线性数量的稀疏子网络，从而即使针对高能密度初始态也延长了热化时间尺度。使用72个超导量子比特，我们观察到一种基于FSP的时间晶体秩序，可对通用初始Fock态持续120个循环。通过测量站点分辨关联子，识别出约等于守恒域墙（DW）数量的动力约束。进一步，我们通过变更系统规模进行DW和Fock空间动力学的有限规模分析，揭示了FSP-热化交叉处的规模无关区间，并将动力行为与Floquet算子本征结构关联。我们的工作确立了FSP作为破坏ergodicity（非动力学）稳健机制，为探索新型非平衡量子物质及其应用指明了道路。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.24059,
title = {Fock space prethermalization and time-crystalline order on a quantum processor},
author = {Zehang Bao and Zitian Zhu and Yang-Ren Liu and Zixuan Song and Feitong Jin and Xuhao Zhu and Yu Gao and Chuanyu Zhang and Ning Wang and Yiren Zou and Ziqi Tan and Aosai Zhang and Zhengyi Cui and Fanhao Shen and Jiarun Zhong and Yiyang He and Han Wang and Jia-Nan Yang and Yanzhe Wang and Jiayuan Shen and Gongyu Liu and Yihang Han and Yaozu Wu and Jinfeng Deng and Hang Dong and Pengfei Zhang and Hekang Li and Zhen Wang and Chao Song and Chen Cheng and Rubem Mondaini and Qiujiang Guo and Biao Huang and H. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24059},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 4 figures + supplementary information