論文の概要: Digital simulation of zero-temperature spontaneous symmetry breaking in a superconducting lattice processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.17620v1
- Date: Thu, 26 Sep 2024 08:15:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-28 22:36:10.300874
- Title: Digital simulation of zero-temperature spontaneous symmetry breaking in a superconducting lattice processor
- Title（参考訳）: 超伝導格子プロセッサにおけるゼロ温度自然対称性破壊の数値シミュレーション
- Authors: Chang-Kang Hu, Guixu Xie, Kasper Poulsen, Yuxuan Zhou, Ji Chu, Chilong Liu, Ruiyang Zhou, Haolan Yuan, Yuecheng Shen, Song Liu, Nikolaj T. Zinner, Dian Tan, Alan C. Santos, Dapeng Yu,
- Abstract要約: 超伝導格子における反強磁性(AFM)と強磁性(FM)相の生成に関する実験シミュレーションを報告する。
SSB誘起相転移のシグネチャの出現を相関関数で観測する。
我々の結果は、凝縮物質物理学の新しい進歩への展望を開いている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9533784716978406
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quantum simulators are ideal platforms to investigate quantum phenomena that are inaccessible through conventional means, such as the limited resources of classical computers to address large quantum systems or due to constraints imposed by fundamental laws of nature. Here, through a digitized adiabatic evolution, we report an experimental simulation of antiferromagnetic (AFM) and ferromagnetic (FM) phase formation induced by spontaneous symmetry breaking (SSB) in a three-generation Cayley tree-like superconducting lattice. We develop a digital quantum annealing algorithm to mimic the system dynamics, and observe the emergence of signatures of SSB-induced phase transition through a connected correlation function. We demonstrate that the signature of phase transition from classical AFM to quantum FM happens in systems undergoing zero-temperature adiabatic evolution with only nearest-neighbor interacting systems, the shortest range of interaction possible. By harnessing properties of the bipartite Renyi entropy as an entanglement witness, we observe the formation of entangled quantum FM and AFM phases. Our results open perspectives for new advances in condensed matter physics and digitized quantum annealing.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレータは、古典的コンピュータの大規模量子システムに対処するための限られた資源や、自然の基本的な法則によって課される制約など、従来の方法ではアクセスできない量子現象を研究するのに理想的なプラットフォームである。
ここでは,3世代ケイリー木状超伝導格子における自発対称性破壊(SSB)による反強磁性(AFM)と強磁性(FM)相形成の数値シミュレーションを行った。
我々は,システムダイナミクスを模倣するディジタル量子アニールアルゴリズムを開発し,接続相関関数によるSSB誘起相転移のシグネチャの出現を観察する。
古典的AFMから量子FMへの相転移のシグネチャは、最も近い隣り合う相互作用系しか持たないゼロ温度アディベート進化中の系で起こり、最も短い相互作用範囲が可能であることを実証する。
両部共役レニーエントロピーの性質を絡み合いの証人として活用することにより、絡み合った量子FMとAFM相の形成を観察する。
我々の結果は、凝縮物質物理学とデジタル量子アニールの新展開への展望を開いている。
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