四个硅量子点量子比特的可实现时间晶体

我们证明，基于量子点的现代硅自旋量子比特有望实现令人振奋的量子Floquet物质，最显著的是离散时间晶体(DTC)。鉴于自旋量子比特在规模和控制方面已落后于其他量子比特架构，这一点具有重要意义。然而，硅自旋量子比特特别适合此任务，因为通常破坏门操作的电荷噪声现在可在该时间晶体实现中作为优势加以利用。我们阐明了预热化现象与真正的时空有序时间晶体之间的差异。我们证明，即使对于四个量子比特的自旋链，也可通过观测离散时间晶体和Floquet对称保护拓扑态的特征（二者均不同于热化态）来建立丰富的区域结构。我们还分析了这些特征在更长链长下的持续性，表明DTC寿命随系统长度呈指数增长，且这些特征甚至可能在小至三个量子比特的链中检测到。我们还讨论了更长脉冲持续时间的影响，以及将交换相互作用转换为Ising模型的脉冲序列的有效性。我们的理论预测非常适合于使用当前已有的量子点自旋量子比特系统立即进行实验实现。