論文の概要: Competing interlayer charge order and quantum monopole reorganization in bilayer Kagome spin ice via quantum annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27826v2
- Date: Sun, 05 Apr 2026 18:01:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.430455
- Title: Competing interlayer charge order and quantum monopole reorganization in bilayer Kagome spin ice via quantum annealing
- Title（参考訳）: 量子アニーリングによる二層型かごめスピン氷の層間電荷秩序と量子モノポール再構成
- Authors: Kumar Ghosh,
- Abstract要約: フラストレーション磁石は、2つの実験ハンドルによって拘束と秩序が支配される創発的な磁気モノポールをホストする。
我々は、D-Wave Advantage2量子アニール上で1536ドルの論理スピンにまたがる二層カゴメスピンアイスを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Frustrated magnets host emergent magnetic monopoles whose confinement and ordering are governed by two experimental handles that existing platforms cannot vary independently. We realize a bilayer Kagome spin ice across $1{,}536$ logical spins on a D-Wave Advantage2 quantum annealer, providing orthogonal control of monopole density through a quantum drive $Γ_{\mathrm{eff}}$ and of interlayer charge order through an independent coupling $\Jz$. Interlayer exchange drives a sharp ferroelectric-to-antiferroelectric Ice-II transition at $(J_{\perp}/J_1)^{*}\approx0.042$, stable across five decades of annealing time and forbidden in any single-layer system. Restricting the charge structure factor to ice-rule plaquettes corrects a systematic order-of-magnitude underestimation in conventional all-plaquette estimators. The quantum renormalisation ratio $ρ_{\max}=0.2771$ converts the hardware gap into a concrete engineering target $Γ_c\gtrsim0.6\,\Jone$ for transmon circuit-QED implementations. Three falsifiable predictions for existing Ni$_{81}$Fe$_{19}$ nanowire bilayer architectures follow, all testable without new fabrication.
- Abstract（参考訳）: フラストレーション磁石は、既存のプラットフォームが独立に変化できない2つの実験的なハンドルによって、閉じ込めと秩序が支配される創発的な磁気モノポールをホストする。
我々は、D-Wave Advantage2量子アニール上の1{,}536$論理スピンにまたがる二層カゴメスピンアイスを実現し、量子ドライブ$ _{\mathrm{eff}}$と独立結合$\Jz$を介して単極密度の直交制御を提供する。
層間交換は強強強誘電体-反強誘電体-II遷移を$(J_{\perp}/J_1)^{*}\approx0.042$で駆動する。
電荷構造因子をアイスルル・プラケットに制限することは、従来の全プラケット推定器において、系統的なマグニチュード・オブ・マグニチュードの過小評価を補正する。
量子再正規化比$ρ_{\max}=0.2771$は、ハードウェアギャップを、トランスモン回路-QED実装の具体的工学的ターゲット $ _c\gtrsim0.6\,\Jone$に変換する。
既存のNi$_{81}$Fe$_{19}$ナノワイヤ複層アーキテクチャに対する3つの偽の予測が従う。
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