論文の概要: Interplay between disorder and topology in Thouless pumping on a superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01530v2
- Date: Thu, 22 May 2025 06:22:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-23 17:12:47.581862
- Title: Interplay between disorder and topology in Thouless pumping on a superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおけるThoulessポンプの障害とトポロジーの相互作用
- Authors: Yu Liu, Yu-Ran Zhang, Yun-Hao Shi, Tao Liu, Congwei Lu, Yong-Yi Wang, Hao Li, Tian-Ming Li, Cheng-Lin Deng, Si-Yun Zhou, Tong Liu, Jia-Chi Zhang, Gui-Han Liang, Zheng-Yang Mei, Wei-Guo Ma, Hao-Tian Liu, Zheng-He Liu, Chi-Tong Chen, Kaixuan Huang, Xiaohui Song, SP Zhao, Ye Tian, Zhongcheng Xiang, Dongning Zheng, Franco Nori, Kai Xu, Heng Fan,
- Abstract要約: 位相相は弱い摂動に対して堅牢であるが、障害が十分に強くなると崩壊する。
本稿では,41量子ビット量子プロセッサ上でのThoulessポンプと障害の競合と相互作用を実験的に観察する。
Thouless pumping in the presence of disorder and showed its breakdown as the strength of disorder。
特に、準周期ホッピング障害によって引き起こされる固有のトポロジカルポンプは、これまで実験的に実現されていない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.210981663514247
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological phases are robust against weak perturbations, but break down when disorder becomes sufficiently strong. However, moderate disorder can also induce topologically nontrivial phases. Thouless pumping, as a (1+1)D counterpart of the integer quantum Hall effect, is one of the simplest manifestations of topology. Here, we report experimental observations of the competition and interplay between Thouless pumping and disorder on a 41-qubit superconducting quantum processor. We improve a Floquet engineering technique to realize cycles of adiabatic pumping by simultaneously varying the on-site potentials and the hopping couplings. We demonstrate Thouless pumping in the presence of disorder and show its breakdown as the strength of disorder increases. Moreover, we observe two types of topological pumping that are induced by on-site potential disorder and hopping disorder, respectively. In particular, an intrinsic topological pump that is induced by quasi-periodic hopping disorder has never been experimentally realized before. Our highly controllable system provides a valuable quantum simulating platform for studying various aspects of topological physics in the presence of disorder.
- Abstract（参考訳）: 位相相は弱い摂動に対して堅牢であるが、障害が十分に強くなると崩壊する。
しかし、中等度障害は、トポロジカルに非自明な位相を誘導することもある。
チューレスポンピング(Thouless pumping)は、整数量子ホール効果の (1+1)D に相当する、トポロジーの最も単純な表現の一つである。
本稿では,41量子ビット量子プロセッサ上でのThoulessポンプと障害の競合と相互作用を実験的に観察する。
我々は, 現場電位とホッピング結合を同時に変化させることで, 断熱ポンプのサイクルを実現するために, フロケット工学技術の改良を行った。
Thouless pumping in the presence of disorder and showed its breakdown as the strength of disorder。
さらに,オンサイト電位障害とホッピング障害の2種類のトポロジカルポンピングを観察した。
特に、準周期ホッピング障害によって引き起こされる固有のトポロジカルポンプは、これまで実験的に実現されていない。
我々の高度に制御可能なシステムは、障害の存在下でのトポロジカル物理学の様々な側面を研究するための貴重な量子シミュレーションプラットフォームを提供する。
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