在准周期 Floquet 电路中探测许多体局域化交叉
量子物理
2026-03-16 v1 无序系统与神经网络
量子气体
统计力学
强关联电子
摘要
许多体局域化 (MBL) 提供了一种机制，使相互作用量子系统规避热化，导致初始条件保持持久记忆并表现出缓慢的纠缠增长。在大规模系统和长演化时间下，探测这些动力学信标对经典仿真和当前量子设备都具有挑战性。本文使用最高达 144 个量子比特的 IBM Quantum 量子处理器，对准周期 Floquet Ising 系统中的 ergodic-MBL 交叉进行实验探测。通过实现深度 Floquet 电路，演化时间最长可达 5000 个循环，我们访问了此前量子计算实验所探索的更长时间尺度的许多体动力学。对自相关函数的测量揭示了从强准周期势强度下的快速热化到强无序 regime 中持久相关性的平滑跨越。值得注意的是，除了一维系统外，我们还在二维系统中观察到清晰的符合局域化行为的信标。此外，量子 Fisher 信息在数千个 Floquet 循环中表现出对数增长，提供了 MBL 规模内缓慢纠缠扩散的证据。这些结果表明，可编程量子处理器可作为探测非ergodic 量子许多体动力学的实验平台，并探索超出经典仿真范围内的局域化现象。
引用
@article{arxiv.2603.12675,
title = {Probing many-body localization crossover in quasiperiodic Floquet circuits on a quantum processor},
author = {Kazuma Nagao and Tomonori Shirakawa and Rongyang Sun and Peter Prelovšek and Seiji Yunoki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.12675},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 4 figures