中文

离子非厄米特征边缘与簇群爆发在数字量子处理器上的相互作用

量子物理 2025-03-20 v1 介观与纳米尺度物理 量子气体 强关联电子

摘要

拥有非厄米皮肤效应的量子系统在特定条件下,可在系统边界相对于腔体产生异常性的高损失,称为非厄米边缘爆发。我们发现了边缘爆发的多体相互作用延伸形式,具有空间扩展和图案化特征,以及发生在边界之外的簇群爆发。鉴于准确实现非厄米动力学演化的方法论难度和开销,迄今为止仅报告了极少数关于单粒子边缘爆发的实验途径,且尚无关于多体变体的研究。我们在本研究中克服了这些障碍,展示了在超导量子处理器上实现边缘和簇群爆发的实验方案。我们利用时间步进算法,通过线性组合unitaries方案和乘积公式实现非厄米Hamiltonian的时间演化,以评估系统的长期行为。我们在最高达64个单元 Cell 上观察到非厄米边缘爆发的迹象,并通过探测系统的虚数谱来检测耗散性间隙的闭合——这是边缘爆发必需的条件。在合适的相互作用规模下,我们识别出空间图案和簇群爆发的出现。除了确立这些广义的边缘爆发现象形式外,本研究为数字量子处理器作为非厄米凝聚态物理的通用平台铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.14595,
  title  = {Interacting non-Hermitian edge and cluster bursts on a digital quantum processor},
  author = {Jin Ming Koh and Wen-Tan Xue and Tommy Tai and Dax Enshan Koh and Ching Hua Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14595},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 6 figures main text; 22 pages, 6 figures, 6 tables supplementary