随机仅测量 Kitaev 模型中的拓扑、临界性与动态生成的量子比特
量子物理
2023-09-19 v2 无序系统与神经网络
统计力学
强关联电子
摘要
我们考虑二维拓扑序的一个范式可解模型——Kitaev 蜂窝哈密顿量,并将其转化为仅由两量子比特键算符的随机测量构成的动力学。我们发现其纠缠相图在某些方面类似于哈密顿量问题,而在其他方面又有定性差异。当某一类键被主导测量时,我们发现面积律纠缠相在 torus 上保护两个拓扑量子比特,保护时间随系统尺寸呈指数级。这将近期提出的 Floquet 码思想(其中逻辑量子比特由时间周期测量调度动态生成)推广到了随机情形。当各类键以相近频率被测量时,我们发现一个具有面积律对数违背的临界相,这使其与对应的哈密顿量情形截然区分。该临界相具有相同的拓扑量子比特集合(由三方互信息诊断),但仅以随系统尺寸多项式的时间保护它们。此外,我们观察到混合态动态纯化的不寻常行为,其在晚时刻由动力学指数 刻画——一种由测量得以实现的超弹道动力学。
引用
@article{arxiv.2207.07096,
title = {Topology, criticality, and dynamically generated qubits in a stochastic measurement-only Kitaev model},
author = {Adithya Sriram and Tibor Rakovszky and Vedika Khemani and Matteo Ippoliti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07096},
year = {2023}
}
备注
9+4 pages, 7+2 figures. v2: 10+5 pages, 7+4 figures. Added Appendix E, improved figures