光子体系中观测到一般 U(m) 非阿贝尔黎曼层相
光学
2025-07-03 v1
摘要
非阿贝尔几何相是容错全息量子计算的基础。这种“全几何”方法利用这些相位，可在凝聚态系统中实现稳健的单位操作。光子由于拥有丰富的自由度，为非阿贝尔黎曼层相提供了高度有前景的平台。然而，实现光子黎曼层相的通用单位变换仍不可能。内在的正实耦合限制于无耗光子波导，使黎曼层相受限于特殊正交矩阵，难以实现通用量子门或任意线性运算。本文我们引入人造规范场(AGF)，以实现复数值耦合，扩展光子黎曼层相至完整的单位群。我们实现了一般 U(2) 变换，并在集成光子中合成更高维度的 U(m) 操作（最高达 U(4)）。我们的结果为光子计算中“全几何相位”方法的跨越式发展开辟了道路，涵盖经典和量子领域。
引用
@article{arxiv.2507.01394,
title = {Observation of generic U(m) non-Abelian holonomy in photonics},
author = {Youlve Chen and Jinlong Xiang and An He and Yikai Su and Ian H. White and Xuhan Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01394},
year = {2025}
}