論文の概要: Observation of critical phase transition in a generalized
Aubry-Andr\'e-Harper model on a superconducting quantum processor with
tunable couplers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.13107v1
- Date: Mon, 27 Jun 2022 08:22:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 21:35:43.207113
- Title: Observation of critical phase transition in a generalized
Aubry-Andr\'e-Harper model on a superconducting quantum processor with
tunable couplers
- Title（参考訳）: チューナブルカプラを用いた超伝導量子プロセッサ上での一般化Aubry-Andr\e-Harperモデルにおける臨界相転移の観察
- Authors: Hao Li, Yong-Yi Wang, Yun-Hao Shi, Kaixuan Huang, Xiaohui Song,
Gui-Han Liang, Zheng-Yang Mei, Bozhen Zhou, He Zhang, Jia-Chi Zhang, Shu
Chen, Shiping Zhao, Ye Tian, Zhan-Ying Yang, Zhongcheng Xiang, Kai Xu,
Dongning Zheng and Heng Fan
- Abstract要約: 量子シミュレーションは、非平衡における多体系の研究を可能にする。
我々は3つの異なる位相に対する1次元一般化 Aubry-Andr'e-Harper モデルをシミュレートする。
異なる相における初期単励起状態と多励起状態のスピン輸送を観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.968091212322523
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum simulation enables study of many-body systems in non-equilibrium by
mapping to a controllable quantum system, providing a new tool for
computational intractable problems. Here, using a programmable quantum
processor with a chain of 10 superconducting qubits interacted through tunable
couplers, we simulate the one-dimensional generalized Aubry-Andr\'e-Harper
model for three different phases, i.e., extended, localized and critical
phases. The properties of phase transitions and many-body dynamics are studied
in the presence of quasi-periodic modulations for both off-diagonal hopping
coefficients and on-site potentials of the model controlled respectively by
adjusting strength of couplings and qubit frequencies. We observe the spin
transport for initial single- and multi-excitation states in different phases,
and characterize phase transitions by experimentally measuring dynamics of
participation entropies. Our experimental results demonstrate that the newly
developed tunable coupling architecture of superconducting processor extends
greatly the simulation realms for a wide variety of Hamiltonians, and may
trigger further investigations on various quantum and topological phenomena.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、制御可能な量子システムにマッピングすることで、非平衡の多体系の研究を可能にし、計算難解問題のための新しいツールを提供する。
ここで,10個の超伝導量子ビットのチェーンを持つプログラム可能な量子プロセッサを用いて,3つの異なる位相,すなわち拡張相,局所相,臨界相について1次元一般化オーブリー・アンド・エ・ハーパーモデルをシミュレートする。
カップリングの強度とキュービット周波数の調整によりそれぞれ制御されるモデルのオフ対角ホッピング係数とオンサイト電位の両方に対する準周期変調の存在下で,相転移と多体運動の性質について検討した。
異なる相における初期単励起状態と多励起状態のスピン輸送を観察し、参加エントロピーのダイナミクスを実験的に測定することで相転移を特徴づける。
実験結果から,超伝導プロセッサのチューナブルカップリングアーキテクチャは,様々なハミルトニアンのシミュレーション領域を大きく拡張し,様々な量子およびトポロジカル現象についてさらなる研究が引き起こされる可能性が示唆された。
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