論文の概要: Observation of a symmetry-protected topological time crystal with superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05577v1
• Date: Sun, 12 Sep 2021 18:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 07:17:06.317602
• Title: Observation of a symmetry-protected topological time crystal with superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットを有する対称性保護位相時間結晶の観察
• Authors: Xu Zhang, Wenjie Jiang, Jinfeng Deng, Ke Wang, Jiachen Chen, Pengfei Zhang, Wenhui Ren, Hang Dong, Shibo Xu, Yu Gao, Feitong Jin, Xuhao Zhu, Qiujiang Guo, Hekang Li, Chao Song, Zhen Wang, Dong-Ling Deng and H. Wang
• Abstract要約: プログラム可能な超伝導量子ビットの配列で実装した対称性保護型位相時間結晶の観察を報告する。 エッジスピンの長寿命時間相関とサブハーモニック時間応答を最大40サイクルまで観察した。 我々の研究は、トポロジとローカライゼーションと周期運転の相互作用から生まれた、特異な非平衡状態の物質の探索方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.264932047880043
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We report the observation of a symmetry-protected topological time crystal, which is implemented with an array of programmable superconducting qubits. Unlike the time crystals reported in previous experiments, where spontaneous breaking of the discrete time translational symmetry occurs for local observables throughout the whole system, the topological time crystal observed in our experiment breaks the time translational symmetry only at the boundaries and has trivial dynamics in the bulk. More concretely, we observe robust long-lived temporal correlations and sub-harmonic temporal response for the edge spins up to 40 driving cycles. We demonstrate that the sub-harmonic response is independent of whether the initial states are random product states or symmetry-protected topological states, and experimentally map out the phase boundary between the time crystalline and thermal phases. Our work paves the way to exploring peculiar non-equilibrium phases of matter emerged from the interplay between topology and localization as well as periodic driving, with current noisy intermediate-scale quantum processors.
• Abstract（参考訳）: プログラム可能な超伝導量子ビットの配列で実装した対称性保護型位相時間結晶の観察を報告する。 前回の実験で報告された時間結晶とは違い、系全体の局所観測可能量に対して離散時間翻訳対称性が自発的に破壊されるのに対して、実験で観察された位相時間結晶は境界でのみ時間翻訳対称性を破り、バルクで自明なダイナミクスを持つ。 より具体的には、エッジスピンの長寿命時間相関とサブハーモニック時間応答を最大40サイクルまで観察する。 その結果,初期状態がランダムな積状態か対称性に保護された位相状態かとは独立なサブハーモニック応答を示し,時間結晶と熱相の間の位相境界を実験的にマッピングした。 我々の研究は、トポロジとローカライゼーションと周期駆動の相互作用と、現在のノイズの多い中間スケール量子プロセッサとの相互作用から生じる特異な非平衡相を探索する方法を舗装している。

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