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数字里德伯模拟器中的非阿贝尔 Floquet 自旋液体

量子物理 2023-07-27 v2 强关联电子 原子物理

摘要

理解拓扑物质是物理科学多个学科面临的突出挑战。可编程量子模拟器已成为研究此类系统的有力手段。尽管具有环面码范式的量子自旋液体近期已在实验室中实现,但对具有非阿贝尔激发的拓扑相的可控探索仍是一个开放问题。我们引入并分析了一种基于周期驱动模拟拓扑物质的新方法。具体而言,我们描述了一个所谓Floquet自旋液体的模型,其通过平行量子门操作的周期序列有效模拟Kitaev蜂窝模型中非阿贝尔自旋液体的哈密顿量。我们表明,该方法(包括拓扑态制备、调控与读取的工具箱)可在最先进的实验平台上高效实现。一种具体实现方案基于里德伯原子阵列,并利用近期演示的相干量子比特传输与控制相位门操作。我们描述了探测非阿贝尔激发及其相关马约拉纳零模的方法,并模拟了可能的融合与编织实验。我们的分析展示了可编程量子模拟器在探索物质拓扑相方面的潜力,并讨论了包括Kitaev材料与格点规范论模拟在内的拓展。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.00017,
  title  = {Non-Abelian Floquet Spin Liquids in a Digital Rydberg Simulator},
  author = {Marcin Kalinowski and Nishad Maskara and Mikhail D. Lukin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00017},
  year   = {2023}
}

备注

10+8 pages