利用超导量子比特系统模拟伊辛模型的 Kibble-Zurek 机制
量子物理
2016-02-11 v2 其他凝聚态物理
摘要
Kibble-Zurek 机制(KZM) 预测了从宇宙学到凝聚态和量子材料的系统相变动力学过程中所产生的拓扑缺陷密度。KZM 与 Landau-Zener 跃迁(LZT)（当代物理中描述某些非平衡物理动力学的一种标准工具）之间的相似性正被广泛利用。在此，我们证明了伊辛模型中的 KZM 与超导量子比特系统中的 LZT 之间的等价性。我们发展了具有纳秒分辨率的时间分辨方法来研究 LZT 的量子动力学。利用该技术，我们用 LZT 模拟了伊辛模型中 KZM 的关键特征，例如绝热区与脉冲区之间的边界、脉冲区中的冻结现象，特别是激发态布居数随淬火速率平方根变化的标度律。我们的结果为 KZM 与 LZT 这两个研究非平衡现象动力学的教科书式范式之间的紧密联系提供了实验证据。
引用
@article{arxiv.1505.07362,
title = {Simulating the Kibble-Zurek mechanism of the Ising model with a superconducting qubit system},
author = {Ming Gong and Xueda Wen and Guozhu Sun and Dan-Wei Zhang and Dong Lan and Yu Zhou and Yunyi Fan and Yuhao Liu and Xinsheng Tan and Haifeng Yu and Yang Yu and Shi-Liang Zhu and Siyuan Han and Peiheng Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.07362},
year = {2016}
}
备注
Title changed, authors added, and some experimental data updated