論文の概要: Topological quantum walk in synthetic non-Abelian gauge fields

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03043v1
• Date: Wed, 04 Dec 2024 05:37:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-05 15:07:00.821734
• Title: Topological quantum walk in synthetic non-Abelian gauge fields
• Title（参考訳）: 合成非アベリアゲージ場における位相量子ウォーク
• Authors: Zehai Pang, Omar Abdelghani, Marin Soljačić, Yi Yang,
• Abstract要約: トポロジカル量子ウォークのための合成非アベリアゲージ場を導入する。 SU(2)ゲージ場は、モータと準エネルギーの両方においてピエルス置換をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.367480898532243
• License:
• Abstract: We theoretically introduce synthetic non-Abelian gauge fields for topological quantum walks. The photonic mesh lattice configuration is generalized with polarization multiplexing to achieve a four-dimensional Hilbert space, based on which we provide photonic building blocks for realizing various quantum walks in non-Abelian gauge fields. It is found that SU(2) gauge fields can lead to Peierls substitution in both momenta and quasienergy. In one and two dimensions, we describe detailed photonic setups to realize topological quantum walk protocols whose Floquet winding numbers and Rudner-Lindner-Berg-Levin invariants can be effectively controlled by the gauge fields. Finally, we show how non-Abelian gauge fields facilitate convenient simulation of entanglement in conjunction with polarization-dependent and spatial-mode-dependent coin operations. Our results shed light on the study of synthetic non-Abelian gauge fields in photonic Floquet systems.
• Abstract（参考訳）: 理論的には、トポロジカル量子ウォークのための合成非アベリアゲージ場を導入する。 フォトニックメッシュ格子構成は、非アベリアゲージ場における様々な量子ウォークを実現するためのフォトニックビルディングブロックを提供する4次元ヒルベルト空間を達成するために分極多重化で一般化される。 SU(2)ゲージ場は、モータと準エネルギーの両方においてピエルス置換をもたらす。 一次元と二次元において、フロケ巻数とラドナー・リンドナー・ベルグ=レーヴィン不変量がゲージ場によって効果的に制御できる位相量子ウォークプロトコルを実現するための詳細なフォトニックセットアップを記述する。 最後に,非アベリアゲージ場が偏光依存および空間モード依存のコイン操作と連動して絡み合いの簡便なシミュレーションを容易にすることを示す。 その結果、フォトニックフロケット系における合成非アベリアゲージ場の研究に光を当てた。

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