論文の概要: Constructing the spin-1 Haldane phase on a qudit quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04702v1
• Date: Thu, 8 Aug 2024 18:00:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-12 17:30:10.188503
• Title: Constructing the spin-1 Haldane phase on a qudit quantum processor
• Title（参考訳）: qudit量子プロセッサ上でのスピン-1ハルデン相の構成
• Authors: C. L. Edmunds, E. Rico, I. Arrazola, G. K. Brennen, M. Meth, R. Blatt, M. Ringbauer,
• Abstract要約: 我々は、Haldane相内のスピン-1鎖を工学するために、閉じ込められたイオン四重項を用いる。 本稿では,このシステムのトポロジ的特徴を量子プロセッサ上で研究する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Symmetry-protected topological phases have fundamentally changed our understanding of quantum matter. An archetypal example of such a quantum phase of matter is the Haldane phase, containing the spin-1 Heisenberg chain. The intrinsic quantum nature of such phases, however, often makes it challenging to study them using classical means. Here, we use trapped-ion qutrits to natively engineer spin-1 chains within the Haldane phase. Using a scalable, deterministic procedure to prepare the Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT) state within the Haldane phase, we study the topological features of this system on a qudit quantum processor. Notably, we verify the long-range string order of the state, despite its short-range correlations, and observe spin fractionalization of the physical spin-1 particles into effective qubits at the chain edges, a defining feature of this system. The native realization of Haldane physics on a qudit quantum processor and the scalable preparation procedures open the door to the efficient exploration of a wide range of systems beyond spin-1/2
• Abstract（参考訳）: 対称性で保護された位相相は、量子物質の理解を根本的に変えた。 そのような物質の量子相の考古学的な例は、スピン-1 ハイゼンベルク鎖を含むハルデン相である。 しかし、そのような相の固有の量子的性質は、古典的な手段を用いてそれらを研究することを困難にしていることが多い。 ここでは、Haldane相内のスピン-1鎖をネイティブに設計するために、トラップイオンクエットを用いる。 Haldane 相における Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT) 状態の生成のために,スケーラブルな決定論的手法を用いて,このシステムのトポロジ的特徴をqudit量子プロセッサ上で検討する。 特に, その短距離相関にもかかわらず, 状態の長距離文字列順序を検証し, 物理スピン-1粒子のスピン分数化をチェーンエッジの有効量子ビットに観察する。 量子プロセッサ上でのハルデン物理のネイティブ実現とスケーラブルな準備手順はスピン-1/2を超える幅広い系を効率的に探索するための扉を開く

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