論文の概要: High-order topological pumping on a superconducting quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16070v1
• Date: Sun, 25 Feb 2024 11:43:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-27 15:35:24.695723
• Title: High-order topological pumping on a superconducting quantum processor
• Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける高次トポロジカルポンプ
• Authors: Cheng-Lin Deng, Yu Liu, Yu-Ran Zhang, Xue-Gang Li, Tao Liu, Chi-Tong Chen, Tong Liu, Cong-Wei Lu, Yong-Yi Wang, Tian-Ming Li, Cai-Ping Fang, Si-Yun Zhou, Jia-Cheng Song, Yue-Shan Xu, Yang He, Zheng-He Liu, Kai-Xuan Huang, Zhong-Cheng Xiang, Jie-Ci Wang, Dong-Ning Zheng, Guang-Ming Xue, Kai Xu, H. F. Yu and Heng Fan
• Abstract要約: 16個の超伝導量子ビットからなる4$times$4平方格子アレイ上に4つの0次元角局在状態を形成する2次トポロジカルポンプを実験的に実証した。 超伝導量子ビットを用いた動的輸送画像からの高次トポロジカル位相の位相特性について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.871923530493508
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-order topological phases of matter refer to the systems of $n$-dimensional bulk with the topology of $m$-th order, exhibiting $(n-m)$-dimensional boundary modes and can be characterized by topological pumping. Here, we experimentally demonstrate two types of second-order topological pumps, forming four 0-dimensional corner localized states on a 4$\times$4 square lattice array of 16 superconducting qubits. The initial ground state of the system for half-filling, as a product of four identical entangled 4-qubit states, is prepared using an adiabatic scheme. During the pumping procedure, we adiabatically modulate the superlattice Bose-Hubbard Hamiltonian by precisely controlling both the hopping strengths and on-site potentials. At the half pumping period, the system evolves to a corner-localized state in a quadrupole configuration. The robustness of the second-order topological pump is also investigated by introducing different on-site disorder. Our work studies the topological properties of high-order topological phases from the dynamical transport picture using superconducting qubits, which would inspire further research on high-order topological phases.
• Abstract（参考訳）: 高次のトポロジカル位相は、$m$-階のトポロジを持つ$n$-次元バルクの系を指し、$(n-m)$-次元境界モードを示し、トポロジカルポンピングによって特徴づけられる。 ここでは, 2種類の2次位相ポンプを実験的に実演し, 16量子ビットの4$\times$4平方格子配列上に4つの0次元コーナー局在状態を形成する。 半充填システムの初期基底状態は、4つの等角4ビット状態の積として、断熱的スキームを用いて作成される。 揚水過程において,超格子Bose-Hubbard Hamiltonianを,ホッピング強度とオンサイト電位の両方を正確に制御することにより,アディベート的に変調する。 半パンピング期には、システムは四極子配置でコーナーローカライズ状態へと進化する。 また, 2次トポロジカルポンプのロバスト性についても, 異なるオンサイト障害を導入することにより検討した。 本研究では,超伝導量子ビットを用いた動的輸送画像からの高次位相の位相特性について検討し,高次位相のさらなる研究を促す。

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