自旋-1/2 系统中阿贝尔 Wu-Yang 单极子的量子模拟

借助贝里曲率和第一陈数（$C_1$），我们通过解析和数值方法研究并模拟了由驱动超导量子比特的哈密顿量参数空间中形成的人工磁单极子。自旋-1/2 系统（量子比特）的拓扑结构可以通过贝里曲率的分布来捕捉，后者描述了哈密顿量本征态的几何。参数空间中的简并点充当磁场的源（$C_1=1$）或汇（$C_1=-1$）。我们注意到磁场强度（由贝里曲率描述）在拓扑转变过程中对量子态有明显的影响。它表现出一种不寻常的性质，即当简并点从参数流形的外部经过内部再回到外部时，量子态的转变是不对称的。我们的结果也为探索其他自旋-1/2 系统中磁单极子的有趣性质铺平了道路。