在NISQ硬件上分辨拓扑序交叉

物质的拓扑相为鲁棒的量子信息处理提供了一条有前景的途径，但在当今含噪中等规模量子设备上，实验上相关的问题是拓扑交叉的迹象在现实缺陷下是否仍然可分辨。在这里，我们通过IBM量子硬件上的两阶段策略，在Wen-plaquette模型中解决了这个问题。我们首先使用一个易处理的系统来系统地表征交叉迹象。利用变分编译的平衡态和淬灭产生的态，我们通过局域plaquette稳定子和Wilson环分辨了稳定子主导与平凡或无序主导区域之间的交叉，并量化了它们对静态无序、故意放大的电路噪声和有效非厄米场的鲁棒性。淬灭动力学进一步揭示，plaquette扇区迹象在强稳定子区域深处比在有限尺寸交叉附近保持显著更稳定。基于在小系统中建立的性质，我们使用分层代表性量子位构造将实现扩展到物理二维IBM处理器。由此产生的晶格平均plaquette响应在故意放大的局域相干扰动下仅表现出微弱的退化。总之，这些结果将受控的有限尺寸表征与可扩展的硬件实现联系起来，为在近期量子处理器上制备和探测拓扑迹象提供了一条实用途径。