量子计算机中由对偶扭曲产生的孤立零模

在凝聚态物理与量子材料领域，探究对偶性、广义对称性与拓扑缺陷超越理论模型的相互作用是一项重要挑战。展现该物理的一个简单模型是横场伊辛模型，其可容纳执行Kramers-Wannier对偶变换的拓扑缺陷。当作用于空间一点时，该对偶缺陷施加对偶扭曲边界条件并束缚单一零模。此零模不同寻常，因其在同一$\mathbb{Z}_2$扇区内缺乏局域伙伴，且即便在有限系统中也具有无限寿命。利用含对偶缺陷的闭合伊辛链的花 Floquet 驱动，我们在数字量子计算机中生成了该零模。我们通过高效采样协议与复合误差抑制策略测量其关联的持久自相关函数来探测该模。我们还表明该零模位于由Kramers-Wannier对偶变换关联的两区域间的畴壁上。最后，我们强调了孤立零模对可积性与对称性破缺扰动的鲁棒性。我们的发现为在数字量子设备中探索与非可逆广义对称性相关的外异拓扑缺陷提供了方法。