論文の概要: A Qutrit Time Crystal Stabilized with Native Chiral Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14293v1
- Date: Thu, 14 May 2026 02:51:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.591445
- Title: A Qutrit Time Crystal Stabilized with Native Chiral Interactions
- Title（参考訳）: ネイティブキラル相互作用による量子時間結晶の安定化
- Abstract要約: 周期的に駆動される量子多体系は、離散時間変換対称性を自発的に破ることができる。
15個の超伝導量子ドットの鎖にフロケットキラルクロックモデルを実装することにより, 可変$mathbbZ_3$離散時間結晶の実現を示す。
この結果から,非平衡位相の広い視野にアクセスできる強力なプラットフォームとして,ネイティブなクディットハードウェアが確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.607400630297406
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Periodically driven quantum many-body systems can spontaneously break discrete time-translation symmetry, realizing discrete time crystals. To date, both experimental and theoretical efforts have largely focused on the simplest case of spontaneous period-doubling in $\mathbb{Z}_2$ discrete time crystals realized with qubits. This owes, in part, to the challenge of stabilizing eigenstate order in higher discrete symmetry ($\mathbb{Z}_n$) time crystals, due to the presence of richer domain wall physics. Here, we demonstrate the realization of a $\mathbb{Z}_3$ discrete time crystal by implementing a Floquet chiral clock model in a chain of 15 superconducting qutrits. Unlike the conventional Ising setting, our system features a tunable chiral angle that governs domain-wall dynamics, spectral degeneracies, and crucially, the stability of time-crystalline order. Using disordered nearest-neighbor chiral interactions, we observe robust subharmonic period tripling that persists across a wide range of drive strengths and is independent of initial state. Finally, we highlight the special role that chirality plays in our $\mathbb{Z}_3$ discrete time crystal -- in its absence, the system's Floquet dynamics exhibit a marked initial state dependence governed by domain wall degeneracies. Our results establish native qudit hardware as a powerful platform to access a broader landscape of non-equilibrium phases.
- Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される量子多体系は、離散時間変換対称性を自発的に破り、離散時間結晶を実現する。
これまで、実験と理論の両方の努力は、量子ビットで実現された$\mathbb{Z}_2$離散時間結晶における自発周期双曲の最も単純なケースに主に焦点を当ててきた。
これは、高次離散対称性(\mathbb{Z}_n$)時間結晶における固有状態秩序の安定化という課題が、よりリッチなドメインウォール物理学の存在によるものである。
ここでは、15個の超伝導量子ドットの鎖にフロケカイラルクロックモデルを実装することにより、$\mathbb{Z}_3$離散時間結晶の実現を実証する。
従来のイジング・セッティングとは異なり、我々のシステムは、磁壁のダイナミクス、スペクトルの退化、そして重要な点として、時間結晶秩序の安定性を調節可能なカイラル・アングルを特徴としている。
隣り合う不規則なキラル相互作用を用いて、幅広い駆動強度にまたがって持続し、初期状態に依存しない頑健な低調波周期三重奏を観察する。
最後に、キラリティが我々の$\mathbb{Z}_3$離散時間結晶で果たす特別な役割を強調します。
この結果から,非平衡位相の広い視野にアクセスできる強力なプラットフォームとして,ネイティブなクディットハードウェアが確立された。
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