利用超导电路对从顺磁性到阻挫磁性的宏观与微观量子相变进行量子模拟

我们设计了一种可扩展方案，用于在超导磁通量子比特网络中模拟从顺磁性到阻挫磁性的量子相变，并展示了如何在实验上从宏观和微观两个层面对该系统进行表征。所提出的量子相变宏观表征基于自旋网络净磁矩概率分布的转变，该转变通过顺磁相和阻挫磁相对应分布相对于相变期间给定时刻概率分布的 Kullback-Leibler 散度之差来量化。量子相变的微观表征采用标准的局域纠缠见证方法。宏观与微观同时表征量子相变将以两种方式验证量子相变，尤其在经典上难处理的阻挫量子磁性情况下于量子领域如此。