利用步长依赖硬币的量子行走模拟多相构型与相变

量子行走是凝聚态物理中拓扑相与相变的多功能模拟器。在此，我们利用量子行走中的步长依赖硬币，研究利用其可模拟的拓扑相、拓扑不变量、束缚态及相变可能性。这些量子行走模拟了以拓扑不变量（绕数）±1表征的非平庸相，类似于拓扑绝缘体与聚乙炔中观测到的相。我们确认相的数量及其对应束缚态随步长依赖地增加。相反，拓扑相的尺寸与两束缚态间距离随步长递减，导致随着量子行走进行形成多相（多相构型）。我们展示，在束缚态中绕数与群速度无定义，且位置空间概率密度分布的二阶矩发生突变。因此，在束缚态上以及具有不同绕数的两个拓扑相之间均发生相变。