量子重复码作为大周期离散时间晶体的构建模块

离散时间晶体（DTC）是具有奇异可观测量动力学的非平衡物质相。其显著特征之一是以驱动频率的分数倍频率作出响应。然而当前成功的实验仅局限于实现具有倍周期和三倍周期可观测量动力学的 DTC，仅构成 DTC 相中非常小的一个子集。在实验室中创造更大周期的 DTC 仍是一项长期挑战，但这对于发展 DTC 的技术应用（例如作为高度纠缠量子比特的量子存储器）或探索亚谐波动力学之外的有趣特征（例如时间域中的凝聚态现象）是必要的。通过强调 DTC 与量子纠错之间的联系，我们设计了一种通用且现实的方案，用于构建展现任意大周期可观测量动力学的 DTC，该动力学即使在足够小的系统尺寸下也可观测。我们的方案利用自旋-1/2 链阵列在硬件层面模拟重复码，其具备实现鲁棒可观测量动力学的关键性质。它易于用现有的超导或离子阱量子处理器实现，使得新族系的 DTC 在不久的将来可在实验中获得。