論文の概要: Experimental Observation of Tensor Monopoles with a Superconducting Qudit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.11770v2
• Date: Thu, 10 Dec 2020 07:40:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-13 05:27:28.004034
• Title: Experimental Observation of Tensor Monopoles with a Superconducting Qudit
• Title（参考訳）: 超伝導体を用いたテンソルモノポールの実験的観察
• Authors: Xinsheng Tan, Dan-Wei Zhang, Wen Zheng, Xiaopei Yang, Shuqing Song, Zhikun Han, Yuqian Dong, Zhimin Wang, Dong Lan, Hui Yan, Shi-Liang Zhu, and Yang Yu
• Abstract要約: 物理学におけるモノポールには、ベクトルモノポールとテンソルモノポールの2つの基本タイプがある。 ここでは、チューニング可能なスピン-1ハミルトニアンを実験的に構築し、テンソルモノポールを生成し、超伝導量子回路でその特徴を測定する。 テンソル単極子のトポロジカル電荷であるDixmier-Douady不変量を測定する最初の実験を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.289114351229096
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Monopoles play a center role in gauge theories and topological matter. There are two fundamental types of monopoles in physics: vector monopoles and tensor monopoles. Examples of vector monopoles include the Dirac monopole in 3D and Yang monopole in 5D, which have been extensively studied and observed in condensed matter or artificial systems. However, tensor monopoles are less studied, and their observation has not been reported. Here we experimentally construct a tunable spin-1 Hamiltonian to generate a tensor monopole and then measure its unique features with superconducting quantum circuits. The energy structure of a 4D Weyl-like Hamiltonian with three-fold degenerate points acting as tensor monopoles is imaged. Through quantum-metric measurements, we report the first experiment that measures the Dixmier-Douady invariant, the topological charge of the tensor monopole. Moreover, we observe topological phase transitions characterized by the topological Dixmier-Douady invariant, rather than the Chern numbers as used for conventional monopoles in odd-dimensional spaces.
• Abstract（参考訳）: モノポールはゲージ理論やトポロジカルな物質において中心的な役割を果たす。 物理学には、ベクトルモノポールとテンソルモノポールの2つの基本型がある。 ベクトルモノポールの例としては、3Dのディラックモノポールや5Dのヤンモノポールがあり、凝縮物質や人工システムで広く研究され観察されている。 しかし、テンソルモノポールの研究は少なく、その観測は報告されていない。 ここでは、可変スピン-1ハミルトニアンを実験的に構築し、テンソルモノポールを生成し、超伝導量子回路でその特徴を測定する。 テンソルモノポールとして作用する3次元縮退点を持つ4次元ワイル様ハミルトニアンのエネルギー構造を撮像する。 量子測定により、テンソルモノポールのトポロジカル電荷であるDixmier-Douady不変量を測定する最初の実験を報告する。 さらに、奇次元空間における従来のモノポールに対して用いられるチャーン数ではなく、トポロジカルディクシエ・ドゥアディ不変量によって特徴づけられる位相相転移を観察する。

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