論文の概要: Exact quantum critical states with a superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19185v2
- Date: Tue, 25 Mar 2025 14:12:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-26 19:42:57.931412
- Title: Exact quantum critical states with a superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサによるエクササイズ量子臨界状態
- Abstract要約: アンダーソン局在化物理学は、拡張、局所化、臨界という3つの基本的な固有状態のタイプを特徴としている。
我々は、厳密な量子臨界状態の機構によって支配される臨界状態の曖昧な実験的実現について報告する。
我々は局所状態と臨界状態の間のエネルギー依存的な遷移を解消し、異常な移動エッジの存在を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.380822949477384
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Anderson localization physics features three fundamental types of eigenstates: extended, localized, and critical. Confirming the presence of critical states necessitates either advancing the analysis to the thermodynamic limit or identifying a universal mechanism which can rigorously determine these states. Here we report the unambiguous experimental realization of critical states, governed by a rigorous mechanism for exact quantum critical states, and further observe a generalized mechanism that quasiperiodic zeros in hopping couplings protect the critical states. Leveraging a superconducting quantum processor with up to 56 qubits, we implement a programmable mosaic model with tunable couplings and on-site potentials. By measuring time-evolved observables, we identify both delocalized dynamics and incommensurately distributed zeros in the couplings, which are the defining features of the critical states. We map the localized-to-critical phase transition and demonstrate that critical states persist until quasiperiodic zeros are removed by strong long-range couplings, highlighting a novel generalized mechanism discovered in this experiment and shown with rigorous theory. Finally, we resolve the energy-dependent transition between localized and critical states, revealing the presence of anomalous mobility edges.
- Abstract（参考訳）: アンダーソン局在化物理学は、拡張、局所化、臨界という3つの基本的な固有状態のタイプを特徴としている。
臨界状態の存在を確認するためには、解析を熱力学の限界まで進めるか、あるいはこれらの状態を厳格に決定できる普遍的なメカニズムを特定する必要がある。
ここでは、正確な量子臨界状態に対する厳密な機構によって支配される臨界状態の曖昧な実験的実現を報告し、さらに、ホッピング結合における準周期零点が臨界状態を保護するという一般化されたメカニズムを観察する。
56量子ビットの超伝導量子プロセッサを応用し、チューナブルカップリングとオンサイトポテンシャルを備えたプログラム可能なモザイクモデルを実装した。
時間進化した可観測物を測定することにより、臨界状態の定義的特徴である結合における非局在化力学と非共分散化零点の両方を同定する。
局所-臨界相転移を写像し、準周期零点が強い長距離結合によって除去されるまで臨界状態が持続することを示し、この実験で発見された新しい一般化機構を強調し、厳密な理論で示した。
最後に、局所状態と臨界状態の間のエネルギー依存的な遷移を解消し、異常な移動エッジの存在を明らかにする。
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