論文の概要: Simulating Chern insulators on a superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.11797v2
- Date: Thu, 7 Sep 2023 05:03:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-08 18:05:29.975040
- Title: Simulating Chern insulators on a superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサ上でのチャーン絶縁体のシミュレーション
- Authors: Zhong-Cheng Xiang, Kaixuan Huang, Yu-Ran Zhang, Tao Liu, Yun-Hao Shi,
Cheng-Lin Deng, Tong Liu, Hao Li, Gui-Han Liang, Zheng-Yang Mei, Haifeng Yu,
Guangming Xue, Ye Tian, Xiaohui Song, Zhi-Bo Liu, Kai Xu, Dongning Zheng,
Franco Nori, and Heng Fan
- Abstract要約: プログラム可能な30量子ラダー超伝導プロセッサ上で, 合成次元を有する3種類のチャーン絶縁体を実験的に実証した。
我々の研究は、超伝導量子ビットを用いて、量子物質の異なる興味深い位相を調査する可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.532662078542266
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum Hall effect, fundamental in modern condensed matter physics,
continuously inspires new theories and predicts emergent phases of matter. Here
we experimentally demonstrate three types of Chern insulators with synthetic
dimensions on a programable 30-qubit-ladder superconducting processor. We
directly measure the band structures of the 2D Chern insulator along synthetic
dimensions with various configurations of Aubry-Andr\'e-Harper chains and
observe dynamical localisation of edge excitations. With these two signatures
of topology, our experiments implement the bulk-edge correspondence in the
synthetic 2D Chern insulator. Moreover, we simulate two different bilayer Chern
insulators on the ladder-type superconducting processor. With the same and
opposite periodically modulated on-site potentials for two coupled chains, we
simulate topologically nontrivial edge states with zero Hall conductivity and a
Chern insulator with higher Chern numbers, respectively. Our work shows the
potential of using superconducting qubits for investigating different
intriguing topological phases of quantum matter.
- Abstract（参考訳）: 量子ホール効果は、現代の凝縮物質物理学の基本であり、新しい理論を継続的に刺激し、物質の創発的な相を予測する。
ここでは、プログラム可能な30量子ラダー超伝導プロセッサ上で、合成次元を有する3種類のチャーン絶縁体を実験的に示す。
合成次元に沿った2次元チャーン絶縁体のバンド構造をオーブリー・アンドルー・ハーパー鎖の様々な構成で直接測定し、エッジ励起の動的局在を観察する。
これら2つのトポロジーのシグネチャを用いて,合成2次元チャーン絶縁体におけるバルクエッジ対応を実装した。
さらに、はしご型超伝導プロセッサ上で2つの異なる二層チャーン絶縁体をシミュレートする。
2つの結合鎖に対する同じおよび反対の周期的に変調されたオンサイトポテンシャルを用いて、ホール伝導率ゼロの位相的非自明なエッジ状態とチャーン数の高いチャーン絶縁体をシミュレートする。
本研究は、超伝導量子ビットを用いた量子物質の様々な興味深い位相の研究の可能性を示す。
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