論文の概要: Topological Modes in Monitored Quantum Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04191v1
• Date: Wed, 06 Nov 2024 19:00:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:35:48.028903
• Title: Topological Modes in Monitored Quantum Dynamics
• Title（参考訳）: 量子力学のトポロジカルモード
• Authors: Haining Pan, Hassan Shapourian, Chao-Ming Jian,
• Abstract要約: 自由フェルミオン系のレンズによるモニタリング力学における新しいトポロジカル現象について検討する。 乱れた絶縁体と超伝導体のトポロジカルな分類により, 前者のトポロジカルな領域-法則-絡み合った位相を同定する。 位相的に異なる領域法相間の領域壁は, 動的トポロジカルなトポロジカルなモードを伴っていて, その絡み合いは, モニタリングされたダイナミックスの測定によって抑制されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.23408308015481666
• License:
• Abstract: Dynamical quantum systems both driven by unitary evolutions and monitored through measurements have proved to be fertile ground for exploring new dynamical quantum matters. While the entanglement structure and symmetry properties of monitored systems have been intensively studied, the role of topology in monitored dynamics is much less explored. In this work, we investigate novel topological phenomena in the monitored dynamics through the lens of free-fermion systems. Free-fermion monitored dynamics were previously shown to be unified with the Anderson localization problem under the Altland-Zirnbauer symmetry classification. Guided by this unification, we identify the topological area-law-entangled phases in the former setting through the topological classification of disordered insulators and superconductors in the latter. As examples, we focus on 1+1D free-fermion monitored dynamics in two symmetry classes, DIII and A. We construct quantum circuit models to study different topological area-law phases and their domain walls in the respective symmetry classes. We find that the domain wall between topologically distinct area-law phases hosts dynamical topological modes whose entanglement is protected from being quenched by the measurements in the monitored dynamics. We demonstrate how to manipulate these topological modes by programming the domain-wall dynamics. In particular, for topological modes in class DIII, which behave as unmeasured Majorana modes, we devise a protocol to braid them and study the entanglement generated in the braiding process.
• Abstract（参考訳）: ユニタリ進化によって駆動され、測定を通して監視される動的量子系は、新しい動的量子物質を探索する上で、肥大な基盤であることが証明されている。 観測された系の絡み合い構造と対称性は集中的に研究されているが、観測された力学におけるトポロジーの役割は明らかにされていない。 本研究では,自由フェルミオン系のレンズによる計測力学における新しいトポロジカル現象について検討する。 自由フェルミオンモニターされた力学は、以前はアルトランド・ジルンバウアー対称性の分類の下でアンダーソン局在化問題と統一されていることが示されている。 この統一により, 乱れた絶縁体と超伝導体のトポロジカルな分類により, 前者のトポロジカルな領域-法則-絡み合った位相を同定する。 例えば、DIII と A の2つの対称性クラスにおける 1+1D 自由フェルミオン監視力学に着目し、それぞれの対称性クラスにおいて異なる位相的領域法相とその領域壁を研究するために量子回路モデルを構築した。 位相的に異なる領域法相間の領域壁は, 動的トポロジカルなトポロジカルなモードを伴っていて, その絡み合いは, モニタリングされたダイナミックスの測定によって抑制されている。 我々は,これらのトポロジ的モードをドメイン・ウォール・ダイナミックスをプログラミングすることで操作する方法を実証する。 特に、測定されていないマヨラナモードとして振る舞うクラスDIIIのトポロジ的モードに対しては、それらをブレイドし、ブレイディング過程で生じる絡みについて研究するプロトコルを考案する。

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