具有破缺时间反演对称性的相互作用系统的量子模拟
量子物理
2022-05-24 v1
摘要
时间反演对称性破缺的量子相互作用多体系统产生了丰富的集体行为，因此是现代物理研究的主要目标。量子模拟器可望用于探索和理解此类常超出经典模拟计算能力的系统。其中，具备通用量子控制的平台可在实验中访问广泛的物理属性。然而，以可扩展方式同时实现强可编程相互作用、强时间反演对称性破缺与高保真量子控制具有挑战性。在此，我们在通用囚禁离子量子处理器中实现了相互作用、时间反演破缺量子系统的量子模拟。利用近期提出的可扩展方案，我们实现了时间反演破缺的合成规范场（首次在囚禁离子链中展示）以及独特的耦合几何，有望扩展至多维系统模拟。我们在控制与测量中具有的高保真单点分辨率，连同高度可编程的相互作用，使我们能够对展现持续电流的基态进行完整态层析，并观测具有非平凡相互作用的时间反演破缺系统的动力学。我们的结果开辟了通往具有广泛特征与耦合几何的时间反演破缺多体系统模拟的道路。
引用
@article{arxiv.2205.11178,
title = {Quantum simulations of interacting systems with broken time-reversal symmetry},
author = {Yotam Shapira and Tom Manovitz and Nitzan Akerman and Ady Stern and Roee Ozeri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11178},
year = {2022}
}