論文の概要: Independent e- and m-anyon confinement in the parallel field toric code on non-square lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03512v1
- Date: Fri, 04 Apr 2025 15:14:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-07 14:47:05.057739
- Title: Independent e- and m-anyon confinement in the parallel field toric code on non-square lattices
- Title(参考訳): 非平方格子上の平行場トーリック符号における独立e-およびm-アニオン閉じ込め
- Authors: Simon M. Linsel, Lode Pollet, Fabian Grusdt,
- Abstract要約: Kitaevのトーリックコードは、拡張された分解されたトポロジカルバルクフェーズをホストする最も単純なモデルである。
我々は, 連続時間量子モンテカルロ理論を用いて, ハニカム, 三角形, 立方体格子上の並列場トーリック符号の基底状態物理学を研究する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5120567378386615
- License:
- Abstract: Kitaev's toric code has become one of the most studied models in physics and is highly relevant to the fields of both quantum error correction and condensed matter physics. Most notably, it is the simplest known model hosting an extended, deconfined topological bulk phase. To this day, it remains challenging to reliably and robustly probe topological phases, as many state-of-the-art order parameters are sensitive to specific models and even specific parameter regimes. With the emergence of powerful quantum simulators which are approaching the regimes of topological bulk phases, there is a timely need for experimentally accessible order parameters. Here we study the ground state physics of the parallel field toric code on the honeycomb, triangular and cubic lattices using continuous-time quantum Monte Carlo. By extending the concept of experimentally accessible percolation-inspired order parameters (POPs) we show that electric and magnetic anyons are independently confined on the honeycomb and triangular lattices, unlike on the square lattice. Our work manifestly demonstrates that, even in the ground state, we must make a distinction between topological order and \mbox{(de-)confinement}. Moreover, we report multi-critical points in the aforementioned confinement phase diagrams. Finally, we map out the topological phase diagrams on the honeycomb, triangular and cubic lattices and compare the performance of the POPs with other topological order parameters. Our work paves the way for studies of confinement involving dynamical matter and the associated multi-critical points in contemporary quantum simulation platforms for $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theories.
- Abstract(参考訳): 北エフのトーリック符号は物理学において最も研究されているモデルの一つとなり、量子誤差補正と凝縮物質物理学の両方の分野に非常に関係している。
最も注目すべきは、拡張された分解された位相バルク位相をホストする最も単純なモデルである。
今日に至るまで、多くの最先端の順序パラメータは特定のモデルや特定のパラメータ体系に敏感であるため、トポロジカル位相を確実かつ堅牢に探究することは依然として困難である。
トポロジカルバルク相のレシエーションに近づいている強力な量子シミュレータの出現により、実験的にアクセス可能な秩序パラメータが適宜必要となる。
本稿では, 連続時間量子モンテカルロを用いたハニカム, 三角形, 立方体格子上の並列場トーリック符号の基底状態物理学について検討する。
実験的にアクセス可能なパーコレーションにインスパイアされた順序パラメータ(POP)の概念を拡張することで、正方格子とは異なり、電気的および磁気的エノンがハニカム格子と三角格子に独立に閉じ込められていることを示す。
我々の研究は、たとえ基底状態であっても、位相的順序と \mbox{(de-)confinement} を区別しなければならないことをはっきりと示している。
さらに,上述の閉じ込め相図における複数臨界点について報告する。
最後に, トポロジカル位相図をハニカム, 三角格子, 立方格子上にマッピングし, POPと他のトポロジカル秩序パラメータを比較した。
我々の研究は、$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論に対する現代の量子シミュレーションプラットフォームにおいて、動的物質と関連する多臨界点を含む閉じ込めの研究の道を開くものである。
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