論文の概要: Experimental quantum simulation of non-Hermitian dynamical topological
states using stochastic Schr\"odinger equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.15127v1
- Date: Thu, 30 Jun 2022 08:48:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 04:52:01.936712
- Title: Experimental quantum simulation of non-Hermitian dynamical topological
states using stochastic Schr\"odinger equation
- Title（参考訳）: 確率シュリンガー方程式を用いた非エルミート力学位相状態の実験量子シミュレーション
- Authors: Zidong Lin, Lin Zhang, Xinyue Long, Yu-ang Fan, Yishan Li, Kai Tang,
Jun Li, XinFang Nie, Tao Xin, Xiong-Jun Liu, and Dawei Lu
- Abstract要約: ノイズは実際の量子系においてユビキタスであり、非エルミート量子力学に繋がる。
我々は、Schr"odinger方程式を用いた散逸的量子力学に対して、実現可能な量子シミュレーション手法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.374675687855248
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Noise is ubiquitous in real quantum systems, leading to non-Hermitian quantum
dynamics, and may affect the fundamental states of matter. Here we report in
experiment a quantum simulation of the two-dimensional non-Hermitian quantum
anomalous Hall (QAH) model using the nuclear magnetic resonance processor.
Unlike the usual experiments using auxiliary qubits, we develop a stochastic
average approach based on the stochastic Schr\"odinger equation to realize the
non-Hermitian dissipative quantum dynamics, which has advantages in saving the
quantum simulation sources and simplifies implementation of quantum gates. We
demonstrate the stability of dynamical topology against weak noise, and observe
two types of dynamical topological transitions driven by strong noise.
Moreover, a region that the emergent topology is always robust regardless of
the noise strength is observed. Our work shows a feasible quantum simulation
approach for dissipative quantum dynamics with stochastic Schr\"odinger
equation and opens a route to investigate non-Hermitian dynamical topological
physics.
- Abstract（参考訳）: ノイズは実量子系において普遍的であり、非エルミート量子力学につながり、物質の基本的な状態に影響を与える可能性がある。
本稿では,核磁気共鳴プロセッサを用いた2次元非エルミート量子異常ホール(QAH)モデルの量子シミュレーション実験を行った。
補助量子ビットを用いた通常の実験と異なり、量子シミュレーション源を節約し量子ゲートの実装を単純化する非エルミート散逸量子力学を実現するために、確率シュレーディンガー方程式に基づく確率平均手法を開発した。
弱騒音に対する動的トポロジの安定性を実証し,強騒音による2種類の動的トポロジ遷移を観察する。
また、ノイズ強度にかかわらず、創発トポロジーが常に頑健である領域を観測する。
本研究は,確率シュレーディンガー方程式を用いた散逸量子力学に対する実現可能な量子シミュレーション手法を示し,非エルミート力学の位相物理学を研究する道を開く。
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