使用量子计算机实现非平凡 doublon 形成

doublon 或晶格上局部有源排斥成对粒子的动力学形成是高度非平凡的现象。在本工作中，我们通过在一维扩展 Fermi-Hubbard 模型框架中模拟连续时间量子漫步来展示 doublon 形成的迹象。通过考虑两个 up 组分和一个 down 组分的粒子最初在晶格中部位的三个相邻站点创建，并允许在组间（组内）最近邻（局部）相互作用作用下，我们展示了在量子漫步中形成稳定的局部 doublon。这种 doublon 形成的概率随 down 粒子的 hopping 强度而变化：若 down 粒子的 hopping 强度较弱（较强），则 doublon 形成的概率更大（较小）。相反，对于初始 doublon 伴随一个自由 up 粒子的情况，无论两个组分之间的 hopping 非对称性如何，doublon 的稳定性都显著高于 doublon 的解离。我们首先在数值上获得稳定 doublon 形成动力学的迹象，然后在噪声中间规模量子（NISQ）设备上观察到这些迹象。