論文の概要: Experimental Detection of the Quantum Phases of a Three-Dimensional
Topological Insulator on a Spin Quantum Simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.05122v1
- Date: Wed, 15 Jan 2020 03:51:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-11 07:09:01.354442
- Title: Experimental Detection of the Quantum Phases of a Three-Dimensional
Topological Insulator on a Spin Quantum Simulator
- Title（参考訳）: スピン量子シミュレータを用いた3次元トポロジカル絶縁体の量子位相の実験的検出
- Authors: Tao Xin, Yishan Li, Yu-ang Fan, Xuanran Zhu, Yingjie Zhang, Xinfang
Nie, Jun Li, Qihang Liu, and Dawei Lu
- Abstract要約: AIII(キラルユニタリ)対称性クラスにおける3次元トポロジカル絶縁体について検討する。
動的クエンチング手法を応用したトポロジカルな特性を実験的に実証した。
その結果、位相不変量はバンド反転面上で高い精度で測定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.614115414323219
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The detection of topological phases of matter becomes a central issue in
recent years. Conventionally, the realization of a specific topological phase
in condensed matter physics relies on probing the underlying surface band
dispersion or quantum transport signature of a real material, which may be
imperfect or even absent. On the other hand, quantum simulation offers an
alternative approach to directly measure the topological invariant on a
universal quantum computer. However, experimentally demonstrating
high-dimensional topological phases remains a challenge due to the technical
limitations of current experimental platforms. Here, we investigate the
three-dimensional topological insulators in the AIII (chiral unitary) symmetry
class which yet lack experimental realization. Using the nuclear magnetic
resonance system, we experimentally demonstrate their topological properties,
where a dynamical quenching approach is adopted and the dynamical bulk-boundary
correspondence in the momentum space is observed. As a result, the topological
invariants are measured with high precision on the band-inversion surface,
exhibiting robustness to the decoherence effect. Our work paves the way towards
the quantum simulation of topological phases of matter in higher dimensions and
more complex systems through controllable quantum phases transitions.
- Abstract（参考訳）: 近年では、物質の位相相の検出が中心問題となっている。
伝統的に、凝縮物物理学における特定の位相位相相の実現は、実際の物質の基底となる表面バンド分散や量子輸送のシグネチャを探究することに依存している。
一方、量子シミュレーションは、普遍量子コンピュータ上で位相不変量を直接測定する別の手法を提供する。
しかし、実験的な高次元トポロジカル位相の実証は、現在の実験プラットフォームの技術的な制限のため、依然として課題である。
本稿では,実験的な実現を欠いたaiii対称性クラスにおける3次元位相絶縁体について検討する。
核磁気共鳴システムを用いてそれらのトポロジカルな性質を実験的に証明し、そこでは運動量空間における動的バルク-バウンダリ対応が観察される。
その結果、位相不変量はバンド反転面上で高精度に測定され、デコヒーレンス効果に対する堅牢性を示す。
我々の研究は、制御可能な量子相転移を通じて、高次元およびより複雑な系の物質の位相相の量子シミュレーションへの道を開いた。
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