受扰动磁体的量子退火

量子退火涉及在可能的解之间进行量子隧穿，具有快速找到复杂系统最低能量配置的卓越应用，尤其是在量子计算中。本文报告了一项单晶研究，研究受扰动的磁体 $\alpha$-CoV$_2$O$_6$，其由无显著结构无序的铁磁 Ising 自旋链三角排列组成。我们观察到由于微小横向场导致的时间反演对称性破坏而出现的量子退火现象。在约 1 K 的温度下，系统在无横向场条件下表现出至少 15 小时的不表明正在接近最低能量状态，但在约 3.5 mK 的横向场下，系统迅速收敛于该配置，其松弛时间约为 10 秒且 nearly 与温度无关。我们的多体模拟与实验结果在质的上保持一致，表明微小的横向场可以显著增强量子自旋涨落，触发低温下从拓扑亚稳定 Kosterlitz-Thouless 相的快速量子退火过程。