基于里德伯原子研究费米-哈伯德模型中的超导电性
量子物理
2026-03-09 v1 超导电性
摘要
我们提出了一种利用里德伯原子处理器和基于样本的量子对角化计算费米-哈伯德模型基态能量的方法。通过利用费米-哈伯德模型与海森堡模型之间的微扰关系，该过程从里德伯原子处理器上制备的海森堡模型中采样，并利用这些样本对大U值的费米-哈伯德模型进行对角化。我们考虑了各向异性和次近邻相互作用，并讨论了一维费米-哈伯德模型中准超导电性的相关区域。在Aquila量子处理器上，我们展示了基态能量计算以及化学势的数值和实验结果。我们发现，在所研究的区域内，海森堡模型采样足以使多达56个量子比特的系统收敛到接近基态，并且与随机采样相比，里德伯原子采样具有明显优势，即使随机采样的样本数量多出10倍。我们还展示了在IBM Quantum硬件上对56量子比特哈伯德模型进行基于门的SQD算法的实现，作为基准测试。最后，我们提供了使用该方法研究涌现超导电性的能隙分析。
引用
@article{arxiv.2603.06529,
title = {Towards Studying Superconductivity in the Fermi-Hubbard Model on Rydberg Atoms},
author = {Kübra Yeter-Aydeniz and Nora M. Bauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06529},
year = {2026}
}