論文の概要: Probing fractional statistics in quantum simulators of spin liquid Hamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.09784v3
• Date: Mon, 28 Aug 2023 17:11:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-30 01:14:01.135278
• Title: Probing fractional statistics in quantum simulators of spin liquid Hamiltonians
• Title（参考訳）: スピン液体ハミルトニアンの量子シミュレーターにおける分数統計の探索
• Authors: Shiyu Zhou, Maria Zelenayova, Oliver Hart, Claudio Chamon, Claudio Castelnovo
• Abstract要約: プログラム可能な量子デバイスは、トポロジカル量子スピン液体相を実現し、研究するためにそれらを使用するという興味深い可能性の先駆けとなった。 疑似粒子干渉法による分数統計のシグネチャについて検討し, 対角線および対角線外障害に対するロバスト性を評価する。 量子コヒーレンス(quantum coherence)と量子干渉効果(quantum interference effect)のヒンジを探しているため、これらの装置の量子性(quantumness)の明確なテストを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.988840381234705
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent advances in programmable quantum devices brought to the fore the intriguing possibility of using them to realise and investigate topological quantum spin liquid phases. This new and exciting direction brings about important research questions on how to probe and determine the presence of such exotic, highly entangled phases. One of the most promising tools is investigating the behaviour of the topological excitations, and in particular their fractional statistics. In this work we put forward a generic route to achieve this, and we illustrate it in the specific case of $\mathbb{Z}_2$ topological spin liquids implemented with the aid of combinatorial gauge symmetry. We design a convenient architecture to study signatures of fractional statistics via quasiparticle interferometry, and we assess its robustness to diagonal and off-diagonal disorder, as well as to dephasing -- effects that are generally pervasive in noisy quantum programmable devices. A useful counterpart of our scheme is that it provides a clear test of the `quantumness' of these devices, since the signatures that we are looking for crucially hinge on quantum coherence and quantum interference effects in the system.
• Abstract（参考訳）: プログラマブル量子デバイスの最近の進歩は、トポロジカル量子スピン液体相の実現と研究にそれらを使うことの興味深い可能性をもたらした。 この新しくエキサイティングな方向性は、このようなエキゾチックで非常に絡み合ったフェーズの存在を探究し、決定する方法に関する重要な研究課題をもたらす。 最も有望なツールの1つは、トポロジカルな励起の挙動、特にその分数統計の研究である。 本研究では、これを達成するための一般的な経路を示し、組合せゲージ対称性の助けを借りて実装された$\mathbb{Z}_2$トポロジカルスピン液体の特定の場合について説明する。 我々は,準粒子干渉法を用いて分数統計量のシグネチャを研究するための便利なアーキテクチャを設計し,その頑健性を評価するとともに,雑音のある量子プログラマブルデバイスで一般的に普及する効果を強調する。 我々が探している署名は、システム内の量子コヒーレンスと量子干渉効果に重大な影響を与えているため、これらのデバイスの「量子性」を明確にテストするのに役立つ。

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