量子电路中的手性自旋液体变分准备与表征

量子电路已被证明是实现物质长程纠缠相的理想平台。虽然各种具有非手性拓扑秩序的量子双数模型在理论上已被研究且在实验中被实现，但手性拓扑相的实现与表征仍相对不足。本文表明，在变分量子求解器 (VQE) 框架下，可在量子电路中准备手性拓扑相，即手性自旋液体。在 VQE 基态之上，我们利用最近提出的量子电路切向空间激发 ansatz 来揭示手性拓扑秩序的特征。我们表明，无论是拓扑基态简并性还是手性边缘模式，都能被这种方法可靠地捕获。我们以 Kitaev 蜂窝模型为例，发现低能激发谱在所有拓扑子空间中与精确解具有良好一致性。进一步将该方法应用于正方形晶格上的非可精确求解的手性自旋液体模型，结果表明即使在拓扑子空间未知的情况下，该方法也能良好工作。