論文の概要: Mixed-State Symmetry-Protected Topology and Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking in a Superconducting Qubit Array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.24993v1
- Date: Tue, 25 Aug 2026 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-27 14:15:15.36778
- Title: Mixed-State Symmetry-Protected Topology and Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking in a Superconducting Qubit Array
- Title（参考訳）: 超伝導クビットアレイにおける混合状態対称性-検出トポロジーと強弱自発対称性の破断
- Abstract要約: 本研究では, 1次元クラスタ状態における対称性保護型位相秩序が, 測定とデコヒーレンスによってどのように変換されるかを実験的に検討した。
これらの実験は、条件付け、平均化、デコヒーレンスが、同じ基盤となるクラスタ状態にエンコードされた順序の明確な表出をいかに明らかにするかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.510913212094993
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We experimentally investigate how symmetry-protected topological order in a one-dimensional cluster state is transformed by measurement and decoherence in a five-qubit superconducting array. We first characterize the state's nonlocal string order and show that controlled dephasing selectively suppresses one symmetry sector while leaving the other robust, consistent with average symmetry-protected topological order. We then measure one sublattice in a tunable basis and show that the remaining qubits are driven between a long-range-entangled GHZ state and a paramagnetic state. When the measurement record is discarded, the conventional long-range correlator vanishes while a nonlinear fidelity correlator remains finite, providing a finite-size signature of strong-to-weak spontaneous symmetry breaking. These experiments demonstrate how conditioning, averaging, and decoherence reveal distinct manifestations of order encoded in the same underlying cluster state, and establish a superconducting-circuit setting for probing mixed-state symmetry and topology.
- Abstract（参考訳）: 1次元のクラスター状態における対称性保護型トポロジカル秩序が5量子超伝導アレイにおける測定とデコヒーレンスによってどのように変換されるかを実験的に検討した。
まず、状態の非局所的文字列順序を特徴付け、制御されたデファス化が一方の対称性セクターを選択的に抑制し、他方のロバストさを残して、平均対称性保護された位相秩序と整合することを示す。
次に、調整可能な基底で1つの部分格子を測定し、残りの量子ビットが長距離のGHZ状態と常磁性状態の間で駆動されていることを示す。
測定記録が破棄された場合、従来の長距離相関器は、非線形忠実度相関器が有限でありながら消滅し、強弱自然対称性破壊の有限サイズシグネチャを提供する。
これらの実験は、条件付け、平均化、デコヒーレンスが、同じクラスター状態に符号化された秩序の明確な表出をいかに明らかにし、混合状態対称性とトポロジーを探索するための超伝導回路の設定を確立するかを示す。
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