二维多体Fock空间动力学的观测
量子物理
2023-07-12 v1 无序系统与神经网络
统计力学
强关联电子
摘要
量子多体模拟为理解基础物理及联系量子信息应用提供了直接途径。然而，受限于指数增长的希尔伯特空间尺寸，以实空间少体探针表征往往不足以应对如高维量子临界行为与多体局域化（MBL）等挑战性问题。此处，我们在超导量子处理器上实验采用新范式，从Fock空间视角探索此类 elusive 问题：将多体系统映射至多体态复杂Fock空间网络上的非寻常Anderson模型。通过观测波包在Fock空间中的传播及统计遍历系综的涌现，我们揭示了表征代表性多体动力学（热化、局域化与瘢痕）的新图景。此外，我们观测到波包宽度异常增强的量子临界区，并从波包涨落最大值推得临界点，这为有限尺寸系统中的二维MBL相变提供支持。我们的工作揭开了探索Fock空间多体物理的新视角，展示了其在具争议的MBL方面（如临界性与维度）的实际应用。而且，整个协议具通用且可扩展特性，为在未来更大量子器件上最终解决更广泛争议多体问题铺平道路。
引用
@article{arxiv.2211.05803,
title = {Observation of many-body Fock space dynamics in two dimensions},
author = {Yunyan Yao and Liang Xiang and Zexian Guo and Zehang Bao and Yong-Feng Yang and Zixuan Song and Haohai Shi and Xuhao Zhu and Feitong Jin and Jiachen Chen and Shibo Xu and Zitian Zhu and Fanhao Shen and Ning Wang and Chuanyu Zhang and Yaozu Wu and Yiren Zou and Pengfei Zhang and Hekang Li and Zhen Wang and Chao Song and Chen Cheng and Rubem Mondaini and H. Wang and J. Q. You and Shi-Yao Zhu and Lei Ying and Qiujiang Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05803},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 4 figures + supplementary information