論文の概要: A Qudit-native Framework for Discrete Time Crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04577v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 08:45:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.076098
• Title: A Qudit-native Framework for Discrete Time Crystals
• Title（参考訳）: 離散時間結晶のためのクイディットネイティブフレームワーク
• Authors: Wei-Guo Ma, Heng Fan, Shi-Xin Zhang,
• Abstract要約: 我々は、頑健な離散時間結晶(DTC)のエンジニアリングのためのQuditネイティブフレームワークを紹介する。 提案手法は, 特定のオンサイト部分空間への周期的な駆動を制限し, 集団漏洩を防止し, 加熱を抑制する組込みキックを作成する。 このフレームワークの予測能力は、様々なquditプラットフォームで実証されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.582594319726644
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We introduce a qudit-native framework for engineering robust discrete time crystals (DTCs) by leveraging their internal multilevel structure. Our approach confines the periodic drive to specified on-site subspaces, creating an embedded kick that suppresses heating by preventing population leakage to inactive levels. We underpin DTC stability with a normal-form analysis that decomposes the effective dynamics into distinct components: the carrier locks the subharmonic frequency, neutral terms govern the slow decay and dephasing of the subharmonic response, and charged terms scatter spectral weight away from the locked modes. This framework's predictive power is demonstrated across various qudit platforms: in spin-1 chains, we enhance the stability of DTC by confining the drive to a subspace; in spin-3/2 systems, we show that robustness is dictated by the symmetry of the subspace partition; and in spin-2 platforms, we realize concurrent 2T and 3T DTCs under a unified drive. These findings establish a systematic, hardware-efficient methodology for designing stable and multifunctional Floquet phases of matter on modern qudit-based quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 我々は、内部の多層構造を利用して、頑健な離散時間結晶(DTC)を工学するためのQuditネイティブフレームワークを導入する。 提案手法は, 特定のオンサイト部分空間への周期的な駆動を制限し, 集団漏洩を防止し, 加熱を抑制する組込みキックを作成する。 我々は、実効力学を異なる成分に分解する正規形式解析によりDTC安定性を導く:キャリアは低調波周波数をロックし、中立項は低調波応答の緩やかな減衰と劣化を制御し、荷電項は同期モードからスペクトル重みを散乱させる。 このフレームワークの予測力は、スピン1鎖において、ドライブを部分空間に収束させることによりDTCの安定性を高めること、スピン-3/2系では、ロバスト性は部分空間分割の対称性によって予測されること、スピン-2プラットフォームでは、統一されたドライブの下で2Tおよび3T DTCの同時実行を実現すること、など、様々なキューディトプラットフォームで実証されている。 これらの知見は、現代の量子プロセッサ上での安定かつ多機能なフロケ相を設計するための、体系的でハードウェア効率のよい手法を確立している。

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