莫茨金自旋链的 Rydberg 原子量子模拟

莫茨金自旋链是众所周知的数学模型，与 Haldane 相位等对称性受保护的拓扑相有关联，亦与 AdS/CFT 对应关系中的概念有关。它们具有高度纠缠的基态，违反面积法则，传统数值方法难以模拟。在大系统规模时，莫茨金基态的数值模拟因其高维自旋结构而变得更加困难，因而成为量子模拟以超冷系统为天然的测试场。本文提出一种基于 Rydberg 原子的量子模拟方案，该方案可在可实现的参数下有效实现莫茨金自旋。我们表明，所得的有效莫茨金基态再现了特征纠缠尺度以及简化密度矩阵相关联的块结构属性。我们的结果为实现超越纯粹数学构造的莫茨金自旋铺垫了通向具体实验实现的道路，为在可编程 Rydberg 模拟器中探索其他类似的非面积法则纠缠相提供了新的机遇。