論文の概要: Mapping a topology-disorder phase diagram with a quantum simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.12138v1
- Date: Sat, 28 Jan 2023 09:19:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-31 18:45:52.667388
- Title: Mapping a topology-disorder phase diagram with a quantum simulator
- Title（参考訳）: 量子シミュレータによる位相不規則位相図のマッピング
- Authors: Xue-Gang Li, Hui-Kai Xu, Jun-Hua Wang, Ling-Zhi Tang, Dan-Wei Zhang,
Chu-Hong Yang, Tang Su, Chen-Lu Wang, Zhen-Yu Mi, Wei-Jie Sun, Xue-Hui Liang,
Mo Chen, Cheng-Yao Li, Ying-Shan Zhang, Ke-Huan Linghu, Jia-Xiu Han, Wei-Yang
Liu, Yu-Long Feng, Pei Liu, Guang-Ming Xue, Jing-Ning Zhang, Yi-Rong Jin,
Shi-Liang Zhu, Hai-Feng Yu, Qi-Kun Xue
- Abstract要約: プログラム可能なアナログ量子シミュレータ上で,32量子ビットの位相差位相図の体系的研究を行った。
広いパラメータ範囲に1次元(1次元)無秩序な二量体密結合モデルを実装し、トポロジカルアンダーソン絶縁体(TAI)や逆アンダーソン局在(ial)を含む様々な位相を観察する。
本実験は, 超伝導回路装置の効率, 精度, 柔軟性を示し, ノイズの多い中規模量子シミュレータを用いた多体現象の実証と理解の道を開くものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.131494394525495
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The competition and interplay of topology and disorder has been one of the
most famous topics in the field of condensed matter physics. In addition to the
intuitive tendency to bring the system into a topologically trivial and
localized phase, it has been discovered that disorder can also induce
nontrivial topology and transport. To reveal rich and diverse phase structures,
mapping phase diagrams plays an important role in both theoretical and
experimental sides. Quantum simulation provides a prospective way to study the
target model, explore the phase diagram and reveal the underlying mechanism.
Thanks to the unprecedented controllability, superconducting quantum simulators
have been introduced to investigate complex many-body physics and bring thought
experiments into reality. To our best knowledge, the effort to map a phase
diagram with a rich structure is still lacking. Here we report a systematic
experimental study of the topology-disorder phase diagram with 32 qubits on a
programmable analog quantum simulator. We implement one-dimensional (1D)
disordered dimerized tight-binding models over a wide parameter range and
observe diverse phases, including the topological Anderson insulator (TAI) and
the inverse Anderson localization (IAL). Our experiment manifests the
efficiency, accuracy and flexibility of the superconducting-circuit device and
paves the way to the demonstration and understanding of many-body phenomena
with noisy intermediate-scale quantum simulators.
- Abstract（参考訳）: トポロジーと無秩序の競争と相互作用は、凝縮物質物理学の分野で最も有名な話題の1つとなっている。
トポロジカルに自明で局所的なフェーズにシステムを組み込む直感的な傾向に加えて、障害は非自明なトポロジや輸送を誘発することも発見されている。
リッチで多様な位相構造を明らかにするために、位相図のマッピングは理論面と実験面の両方において重要な役割を果たす。
量子シミュレーションは、ターゲットモデルを研究し、位相図を探索し、基礎となるメカニズムを明らかにするための将来の方法を提供する。
前例のない制御性のおかげで、超伝導量子シミュレータは複雑な多体物理学を研究し、思考実験を現実に持ち込むために導入された。
私たちの知る限りでは、位相図をリッチな構造にマッピングする努力はまだ不十分です。
本稿では,32キュービットの位相不規則位相図をプログラム可能なアナログ量子シミュレータ上で体系的に実験する。
広いパラメータ範囲に1次元(1次元)不規則な二量体密結合モデルを実装し、トポロジカルアンダーソン絶縁体(TAI)や逆アンダーソン局在(ial)を含む様々な位相を観察する。
本実験は超伝導回路素子の効率, 精度, 柔軟性を示し, 雑音中規模量子シミュレータを用いた多体現象の実証と理解への道を開く。
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