Higher-order protection of quantum gates: Hamiltonian engineering coordinated with dynamical decoupling
针对动力学解耦操作干扰系统演化导致量子门保护难于量子态的问题，提出协同高阶动力学解耦序列进行门哈密顿量工程的通用方法，首次在IBM云端量子处理器实现一二阶保护演示，验证了其在NISQ计算机上的有效性。
2025-02-22 quant-ph
Quantum Error Correction for Quantum Memories
使用量子位稳定器码的主动量子纠错已经成为用于构建通用量子计算机的有前途但具有实验挑战性的工程方案。在这篇综述中，我们考虑了量子比特稳定器和子系统稳定器代码的形式主义，以及它们在保护量子存储器中的量子信息中的可能用途。本文回顾了容错和量子纠错理论，讨论了各种编码和编码构造的例子，一般的量子纠错条件，噪声阈值，Clifford门的特殊作用以及通向容错通用量子计算的途径。第二部分的审查重点是提供一个概述量子纠错使用二维（拓扑）代码，特别是表面码架构。我们讨论了解码的复杂性和被动或自校正量子存储器的概念。该评论并不关注特定的技术，而是讨论与各种量子技术相关的主题。
2015-04-10 quant-ph
Pulse engineering for population control under dephasing and dissipation
我们应用逆向工程来寻找电磁脉冲，允许控制人口的量子系统下的退相和热噪声。特别是，我们讨论了两个层次的系统，它们的重要性，在几个分子系统的描述以及量子计算。这样的研究自然会在涉及量子系统控制的众多物理情况中找到应用。我们提出了一个分析描述的脉冲，解决了一个约束的动力学的初始和最终的人口是固定的先验。这种受约束的动态有时是不可能的，我们精确地发现了这种情况的条件。我们的主要结果之一是介绍的分析条件，建立稳定状态的有限相干噪声的存在。这可能会自然地在量子存储器中找到应用。
2018-08-22 quant-ph
Cavity enhanced storage - preparing for high efficiency quantum memories
已经提出了腔辅助的量子存储器存储[PRA 82，022310（2010），PRA 82，022311（2010）]，用于使用弱吸收材料来创建有效的（接近统一的）量子存储器。使用这种方法，我们实验证明了一个显着的（约20倍）增强量子存储器的效率相比，没有腔的情况下。实验中观察到了由吸收工程引起的强色散，它直接影响腔线宽。从GHz到MHz，腔模间距和腔线宽减小了3个数量级以上。我们不知道任何以前的观察几个数量级的腔模间距和腔线宽减少，由于慢光效应。
2013-02-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Engineering Long-Lived Collective Dark States in Spin Ensembles
混合微波系统中的电子自旋系综是未来量子技术的强大且多功能的组件。具有高存储容量的量子存储器就是这样一个例子，它需要长寿命的状态，这些状态可以在非均匀加宽的系综内被一致地寻址和操纵。这种加宽对于真正的多模存储器是必不可少的，但会引起相当大的自旋退相，并且与腔界面的耗散一起对存储器的存储时间构成约束。在这项工作中，我们将展示如何克服这两个限制，通过工程的长寿命的暗态在一个合奏的电子自旋托管的氮空位中心在钻石。通过将窄光谱空穴烧成与超导微波腔强耦合的自旋系综，我们观察到长寿命的拉比振荡，其具有高可见度和衰减率，比自旋系综线宽小40倍，从而比纯腔耗散率低3倍以上。这种显著的降低不辜负混合器件比其单个子组件性能更好的承诺。为了证明我们的方法的潜力，我们实现了第一步的固态微波自旋多路复用器的工程多个长寿命的暗态。我们的结果表明，在我们的实验中，我们可以完全进入“消相干自由”子空间，并选择性地制备保护态的光谱烧孔。这项技术为真正长寿命的量子存储器、固态微波频率梳、光微波量子换能器和自旋压缩态开辟了道路。我们的方法还为一类新的腔QED实验铺平了道路，这些实验具有密集的自旋系综，其中偶极自旋-自旋相互作用变得重要，并且多体现象将在芯片上直接访问。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement and control of single quantum memories in isotopically engineered silicon carbide
固体状态下的核自旋既是退相干的原因，也是自旋量子比特的宝贵资源。在这项工作中，我们证明了在碳化硅（SiC）中的孤立的29Si核自旋的控制，以创建一个光学活性的双空位自旋和强耦合的核寄存器之间的纠缠态。然后，我们将展示SiC的同位素工程如何解锁单个弱耦合核自旋的控制，并提出一种从头算方法来预测最佳同位素分数，最大限度地提高可用核存储器的数量。我们通过报告高保真电子自旋控制（F=99.984（1）%）、延长的相干时间（T2=2.3 ms，T2DD>14.5 ms）以及来自同位素纯化的退相时间（T2*）增加>40倍来支持这些结果。总的来说，这项工作强调了在固态系统中控制核环境的重要性，并提供了将单光子发射器与工业可扩展材料中的核存储器联系起来的里程碑式演示。
2020-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Engineering phonon-phonon interactions in multimode circuit quantum acousto-dynamics
近年来，在玻色子模的大希尔伯特空间中对量子信息进行编码和处理的研究取得了显著的进展。机械谐振器对于这个目的是非常感兴趣的，因为它们将许多高品质因数模式限制在小体积中，并且可以容易地与许多不同的量子系统集成。一个重要但具有挑战性的任务是在不同的机械模式之间创建直接的相互作用。在这里，我们展示了一个现场可调分束器类型的高泛音体声波谐振器的几个机械模式之间的相互作用。工程相互作用介导的参数驱动的超导transmon量子比特，我们表明，它可以定制耦合对或三重态的声子模式。此外，我们利用这种相互作用来证明声子之间的Hong-Ou-Mandel效应。我们的结果为声子系统作为量子存储器和量子模拟平台奠定了基础。
2023-03-01 quant-ph
Bosonic quantum error correction with microwave cavities for quantum repeaters
Institute of Physics, Johannes-Gutenberg University of Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）；Institute for Theoretical Solid State Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学理论固态物理研究所）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）
针对长距离量子通信的量子中继器需求，本文分析集成玻色纠错的中继系统密钥率，提出基于二项式码抑制存储损耗错误的方案，验证微波腔-超导transmon及全光实现路径的可行性。
2025-11-14 quant-ph
A Cavity-Enhanced Room-Temperature Broadband Raman Memory
宽带量子存储器在未来的光子量子信息协议中作为复用元件具有很大的前景。碱蒸气拉曼存储器结合了高带宽存储、按需读出和在室温下操作而没有碰撞荧光噪声。然而，以前的实现方式需要大的控制脉冲能量，并遭受四波混频噪声。在这里，我们提出了一种拉曼存储器，其中存储相互作用是由一个低精细度双折射腔调谐到同时与信号和控制领域的共振，大大降低了所需的能量来驱动存储器。通过对反斯托克斯场进行工程反共振，我们还抑制了四波混频噪声，并报告了拉曼型温蒸汽存储器中尚未实现的最低无条件噪声基底，每个脉冲$(15\pm2)\times10^{-3}$光子，总效率为$(9.5\pm0.5)$ %。
2015-10-15 quant-ph
Interferometric braiding of non-Abelian anyons
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Max-Planck-Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）
本文提出基于量子杂质的协议，通过拉姆齐干涉仪测量非阿贝尔任意子的R和F矩阵元，并引入常规到拓扑的量子比特编码器，实现向拓扑保护量子记忆的信息转移。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Scaling law for topologically ordered systems at finite temperature
了解有限温度下拓扑有序晶格系统的行为是评估其作为容错量子存储器潜力的一种方法。我们计算了T > 0时拓扑纠缠熵的自然扩展，即对互信息面积定律的次引导修正$I_{\textrm{topo}}$。对于阿贝尔基塔耶夫模型，它对T的依赖性可以用信息论函数和容易识别的标度行为来表示，从中可以看出体积、温度和拓扑序之间的相互作用。这些论点被扩展到非阿贝尔量子双模型，并给出了数值结果的$D(S_3)$模型，定性的阿贝尔情况下的协议。
2008-08-18 cond-mat.str-el quant-ph
Compact narrowband photon-pair generation by slow-light spectral engineering
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究通过慢光谱工程在宽频带谐振腔中实现高纯度的窄带光子对生成，同时保持高 heralding 效率，为量子网络应用提供关键解决方案。
2026-05-19 quant-ph
Engineering and probing non-Abelian chiral spin liquids using periodically driven ultracold atoms
本文提出基于 Floquet 周期驱动和冷原子实现 Kitaev 蜂窝模型的方案，以构建并探测非阿贝尔手性自旋液体，通过能隙谱学和边缘淬火探测手性边缘信号，为研究非阿贝尔激发和量子化热输运铺路。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Modeling the performance and bandwidth of single-atom adiabatic quantum memories
本文基于 Lindblad 主方程与绝热操控建立通用模型，量化材料参数对 Raman 型单原子量子存储器效率和带宽的影响，并以 hBN 缺陷为例验证。
2024-05-19 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Error Thresholds for Abelian Quantum Double Models: Increasing the bit-flip Stability of Topological Quantum Memory
目前用于构建量子计算设备的方法集中在两级量子系统上，该系统很好地模仿了经典比特的概念，尽管用额外的量子特性进行了增强。然而，d能级量子系统（qudits）的使用可以为量子信息处理提供优势，而不是人为地将状态的数量限制为两个。除其他优点外，最近已经表明，多能级量子系统可以提供更高的稳定性，以应对外部干扰-这是当前技术中的一个关键问题。在这项研究中，我们证明了拓扑量子存储器建立从qudits，也被称为阿贝尔量子双模型，表现出显着增加的弹性噪声。也就是说，即使在考虑多能级量子系统可能的大量错误时，采用量子比特的拓扑量子纠错码也可以比它们的两能级对应物维持更大的错误率。特别是，我们发现强有力的数字证据表明，这些纠错码的阈值给出的散列界。考虑到所获得的显著增加的误差阈值，这可能远远超过工程和控制更高维量子系统的额外复杂性。
2014-06-23 cond-mat.dis-nn quant-ph
Nuclear Spin Engineering for Quantum Information Science
本文综述了半导体中核自旋环境对量子比特相干性的影响及工程调控策略，强调同位素组成管理是量子信息技术的关键材料挑战。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Quantum Gate Set for Multi-Mode Schrödinger Cat States Stabilized by Non-Local Dissipation Engineering
University of Oslo（奥斯陆大学）；Norwegian National Security Authority（挪威国家安全局）
研究利用非局域耗散工程稳定多模薛定谔猫态实现通用量子计算，通过克尔非线性振荡器链及低维描述实现单比特控制，耦合稳定阵列实现纠缠操作，经数值模拟验证，确立其为通用玻色子量子计算潜在架构。
2026-10-28 quant-ph
Parafermions in a Kagome lattice of qubits for topological quantum computation
用简单的物理系统设计复杂的非阿贝尔任意子模型对于拓扑量子计算至关重要。不幸的是，最简单的系统通常仅限于马约拉纳零模（伊辛任意子）。在这里，我们超越了这个障碍，表明非阿贝尔任意子的$\mathbb{Z}_4$ parafermion模型可以在量子比特晶格上实现。我们的系统还包含阿贝尔$D(\mathbb{Z}_4)$任意子作为低能激发。我们发现，编织这些parafermion与对方和与$D(\mathbb{Z}_4)$任意子允许整个$d=4$克利福德群生成。还详细研究了模型的纠错问题，保证了拓扑运算的容错性。重要的是，由于非阿贝尔任意子是通过缺陷线而不是作为激发来设计的，因此不需要非阿贝尔纠错。相反，纠错问题是在底层阿贝尔模型上执行的，允许实现高噪声阈值。
2015-11-11 quant-ph
Floquet Engineering of Quantum Transport through two Driven Impurities
Universität Bonn（波恩大学）；Università degli Studi di Salerno（萨莱诺大学）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；CNR/SPIN（意大利国家研究委员会自旋科学研究所）
研究通过周期驱动两个杂质的一维介观通道中的量子输运，利用Floquet工程揭示Fabry-Perot腔模与Fano干涉导致的丰富输运现象，并展示束缚态和准束缚态的可控相干俘获机制。
2026-05-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stabilizing Non-Abelian Topological Order against Heralded Noise via Local Lindbladian Dynamics
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；Institute for Advanced Study（普林斯顿高等研究院）；Bard College（巴德学院）；Princeton University（普林斯顿大学）
通过局部利普布兰德动态稳定非阿贝尔拓扑序 against 驯服噪声，实现鲁棒稳态相和长寿命量子信息存储
2025-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Floquet Mechanism for Non-Abelian Fractional Quantum Hall States
在第一激发朗道能级中自旋极化电子之间产生的三体关联被认为在神秘的非阿贝尔分数量子霍尔效应（Fractional quantum Hall，简称FWHH）的出现中起着关键作用。受Floquet工程最新进展的启发，我们研究了各向异性两体相互作用的周期性驱动，作为可控地创建和调整有效的三体相互作用的途径。我们开发了一个分析的形式主义来描述这个Floquet-WARTH协议，这是不同于以前的方法，而是专注于通过调制单粒子跳跃项的能带结构工程。通过系统地分析所产生的相互作用，使用广义赝势，我们表明，我们的Floquet-WARTH方法导致排斥以及吸引力的三体相互作用，是高度可调的，并支持各种非阿贝尔多组分WARTH状态。最后，我们提出了一个实施方案，在光学打扮超冷极性分子调制拉比频率。
2018-11-27 cond-mat.str-el math.DS physics.atm-clus
Non-Abelian Self-Correcting Quantum Memory and Transversal Non-Clifford Gate beyond the $n^{1/3}$ Distance Barrier
Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics（马尼·L·巴乌米克理论物理研究所）；King’s College London（伦敦国王学院）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Institute for Advanced Study（普林斯顿高等研究院）；IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM托马斯·J·沃森研究中心）
本研究提出了一种非阿贝尔自纠正量子记忆，通过非泡利稳定器码和高维杯积实现超越传统距离障碍的拓扑量子计算
2025-12-07 cond-mat.str-el hep-th math.QA
3- and 4-body Interactions from 2-body interactions in Spin Models: A Route to Abelian and Non-Abelian Fractional Chern Insulators
我们描述了一种从自旋- ${1}{2}$系统中的二体耦合中设计局部$k+1$ -体相互作用（$k=1,2,3$）的方法。当在具有单位陈数的平坦单粒子带的某些系统中实现时，所得到的多体基态是分数陈绝缘体，其表现出阿贝尔和非阿贝尔任意子激发。其中最复杂的是$k=3$，它具有斐波那契任意子激发;因此我们的系统能够进行通用的拓扑量子计算。然后，我们证明了一个适当的调谐电路的量子比特可以忠实地复制这个模型到小的修正，并进一步，我们描述的过程中，人们可能会创建和操纵这些电路中的非阿贝尔涡旋，允许直接控制系统的量子信息内容。
2013-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Stability and Loop Models from Decohering Non-Abelian Topological Order
本文通过圈模型和统计力学方法研究退相干非阿贝尔拓扑序的稳定性，证明大量子维度任意子的增殖信道下拓扑序具有鲁棒性，并用 Kitaev 模型验证了理论框架。
2025-07-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
High-throughput assessment of defect-nuclear spin register controllability for quantum memory applications
针对量子存储中缺陷-核自旋寄存器可控性评估效率低的问题，提出一种高效系统评估方法，量化了SiC中双物种核寄存器的纠缠门性能，可指导高通量筛选适配的量子存储缺陷系统。
2024-05-21 quant-ph
Engineering Near-Infrared Two-Level Systems in Confined Alkali Vapors
Ariel University（阿里埃勒大学）
在受限碱金属蒸气中实现近红外双能级系统，通过限制几何结构抑制光学泵浦，实现可控光-物质相互作用。
2026-01-22 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Investigation of Floquet engineered non-Abelian geometric phase for holonomic quantum computing
本研究在超冷铷原子中通过Floquet工程实现非阿贝尔几何相位，验证了单量子比特绝热量子门操作，同时指出该技术仍存在与简并系统类似的局限。
2024-03-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Constrained dynamics via the Zeno effect in quantum simulation: Implementing non-Abelian lattice gauge theories with cold atoms
我们展示了如何工程经典噪声可以用来产生约束哈密顿动力学的原子量子模拟器的多体系统，利用连续芝诺效应。在讨论了一般理论框架之后，我们重点讨论了格点规范理论背景下的应用，其中施加奇异的准局部约束通常具有挑战性。我们证明了阿贝尔和非阿贝尔规范理论的计划的有效性，并讨论了工程耗散约束如何取代复杂的，非局部的相互作用模式的全球耦合激光场。
2014-04-11 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Engineering Phonon-Qubit Interactions using Phononic Crystals
本研究提出通过设计具有50-70吉赫兹完整声子带隙的金刚石声子晶体来工程化声子态密度，成功在4开尔文下将硅空位色心的声子诱导轨道弛豫率降低18倍，并有效抑制高达20开尔文的声子-色心相互作用，为更高温度下的量子存储器操作和量子信息处理提供了新途径。
2023-10-10 physics.optics quant-ph
Floquet non-Abelian topological charges and edge states
Ocean University of China（中国海洋大学）
本文研究Floquet周期驱动对非阿贝尔拓扑绝缘体的影响，通过一维三能带模型证明驱动可重塑相图并诱导非平衡特有的体-边对应关系，为工程非阿贝尔拓扑相提供了新方案。
2025-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering Challenges in All-photonic Quantum Repeaters
本文介绍了无需量子存储器的全光量子中继器技术，分析其经典通信量过大的问题并提出可将通信量降低三个数量级的方案，同时指出了该技术落地的其他关键挑战与研究方向。
2024-05-16 cs.NI quant-ph
Simulating non-Abelian statistics of parafermions with superconducting processor
本文提出在超导电路中通过实现二维晶格上的Z_d plaquette模型来量子模拟parafermion及其非阿贝尔编织统计，利用量子电路与非破坏性测量制备拓扑有序基态，并通过广义编码形变实现融合与编织，为高维拓扑量子计算提供实验可行途径。
2025-06-04 cond-mat.str-el quant-ph
Engineering of Anyons on M5-Probes via Flux Quantization
NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校研究院）；The Courant Institute for Mathematical Sciences, NYU（纽约大学库朗数学科学研究所）
本文通过流量化方法在单个磁化M5膜上构建任何子拓扑序，基于非拉格朗日非微扰构造，揭示了非阿贝尔泛化上同调理论中拓扑量子可观察量的结构。
2026-04-16 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Dynamical topological quantum computation using spin pulse control in the Heisenberg model
当合适的材料在自然界中不存在或不稳定时，哈密顿工程是量子信息处理的重要途径。到目前为止，还没有一个稳定的材料的Kitaev自旋哈密顿量与各向异性相互作用的蜂窝晶格（A。Kitaev，Annals of Physics vol 321，2（2006）），它在阿贝尔和非阿贝尔任意子的实现中起着至关重要的作用。在这里，我们展示了如何动态实现Kitaev自旋哈密顿量从传统的海森堡自旋哈密顿量使用脉冲控制技术。通过重复相同的脉冲序列，动态地保持量子态。研究了自旋-轨道相互作用和超精细相互作用的影响。
2014-06-30 cond-mat.str-el quant-ph
Engineering statistical transmutation of identical quantum particles
量子力学的一个基本支柱是不可区分的量子粒子。在三维空间中，它们可以分为费米子或玻色子，在粒子交换下分别具有反对称或对称的波函数。这种量子统计的众多表现之一是费米子（玻色子）反聚束（聚束）的趋势。在一个具有两个可能的出射通道的两粒子散射实验中，对于费米子，两个粒子到达不同终端的概率增加（相对于经典粒子），而对于玻色子，则减少。在这里，我们表明，通过使粒子与外部自由度纠缠，我们可以设计量子统计嬗变，例如导致费米子聚束。我们的分析可能会对所观察到的任意子的分数统计产生影响，包括非阿贝尔统计，并对存在外部自由度的量子计算操作产生严重影响。
2018-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Majorana modes in trapped-ion system and their Floquet engineering
针对现有纳米线平台模拟马约拉纳费米子信号易受干扰的问题，提出囚禁离子系统的二聚化构型方案，可产生零能与非零能马约拉纳模式，并通过Floquet工程按需调控其数量，为容错量子计算提供新平台。
2024-05-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum simulation of fermionic non-Abelian lattice gauge theories in $(2+1)$D with built-in gauge protection
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)（阿诺德·索末菲理论物理中心）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；JILA（JILA研究所）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Center for Theory of Quantum Matter（量子物质理论中心）；Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）
针对量子模拟非阿贝尔格点规范理论时规范对称性破缺的难题，提出基于类碱土原子原生相互作用的规范保护方案，可实现大尺度(2+1)维非阿贝尔U(2) LGT模拟，并扩展为可扩展的U(N) LGT混合数模模拟器，为粒子物理相关模拟提供新路径。
2025-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Introduction to Topological Superconductivity and Majorana Fermions for Quantum Engineers
该教程介绍了拓扑超导体中Majorana费米子的研究，通过推导Kitaev模型和BdG哈密顿量解释超导现象，并详细阐述Majorana费米子与非阿贝尔统计在量子计算及拓扑量子比特工程中的重要意义。
2023-09-11 quant-ph
Simultaneous coherence enhancement of optical and microwave transitions in solid-state electronic spins
固态电子自旋在量子信息科学中被广泛研究，因为它们的大磁矩为计算和通信提供快速操作，并且为传感提供高灵敏度。然而，电子自旋对磁噪声更敏感，但其光谱特性的工程，例如使用时钟跃迁和同位素工程，可以产生显着的自旋相干时间，如GaAs中的电子自旋，硅中的施主和金刚石中的空位中心。在这里，我们证明了同时诱导的时钟跃迁的微波和光域的同位素纯化$^{171}$ Yb $^{3+}$：Y $_2$ SiO $_5$晶体，达到100以上的$μ$ s和1 ms的相干时间在光学和微波域，分别。这种效应是由于超精细相互作用的高度各向异性，这使得每个电子-核子态都是纠缠的Bell态。我们的研究结果强调了潜在的$^{171}$ Yb $^{3+}$：Y $_2$ SiO $_5$的量子处理应用依赖于光学和自旋操纵，如光量子存储器，微波到光量子换能器，和单自旋检测，而它们也应该是可观察到的一系列不同的材料与各向异性超精细相互作用。
2018-07-27 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Emergent strong zero mode through local Floquet engineering
本文揭示了非可积自旋1/2交错Heisenberg链中局部周期性驱动的新颖记忆效应，展示了在动力学冻结频率下通过离散全局$\mathbb{Z}_2$对称性涌现近似强零模，使边界自旋寿命随系统大小呈指数级增长，并伴随纠缠的面积律与体积律标度结构。
2023-06-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Topological Mixed States: Phases of Matter from Axiomatic Approaches
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
本文提出基于三个公理的方法，对开放量子系统的混合态拓扑相进行分类，揭示拓扑数据与秘密共享约束，并通过数值模拟验证其稳定性。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A family of stabilizer codes for $D({\mathbb Z}_2)$ anyons and Majorana modes
我们研究和推广的类量子比特拓扑稳定剂代码中出现的阿贝尔相位的蜂窝晶格模型。由此产生的代码族，我们称之为“匹配代码”，实现了与表面码相同的任意子模型，因此可以类似地用于量子计算的建议。我们表明，这些代码是特别适合工程扭曲缺陷，表现为马约拉纳模式。讨论了一个证明马约拉纳编织特性的原理系统，它只需要三个量子比特。
2015-05-13 cond-mat.str-el quant-ph
Observation of topologically protected bound states in a one dimensional photonic system
量子力学最显著的特征之一是具有拓扑起源的物质相的出现。这些相位导致了非常鲁棒的宏观现象，例如整数量子霍尔系统中的边缘模式，拓扑绝缘体的无隙表面态，以及分数量子霍尔系统和拓扑超导体中具有非阿贝尔统计的元激发。这些状态中的许多在量子存储器和量子计算的应用中有希望。人工量子系统具有精确的可控性，为创建和探测各种拓扑相提供了一个通用的平台。在这里，我们调查拓扑现象在一维，使用光子量子行走。光子演化模拟了拓扑相的动力学，这些相已经被预测会出现在例如聚乙炔中。我们实验证实了长期的预测拓扑保护局域态与这些阶段直接成像的波函数。此外，我们揭示了一个全新的拓扑现象：存在一个拓扑保护对的束缚态，这是唯一的周期驱动系统。我们的实验展示了一种通过周期驱动控制量子系统拓扑性质的强大新方法。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A Pfaffian quantum Hall state of ultracold bosons
Harvard University（哈佛大学）
通过Floquet合成磁场和贝叶斯优化绝热协议，在光晶格中制备超冷铷原子的三体玻色子Pfaffian态，观测到配对关联和短程三体抑制，为研究非阿贝尔任意子编织奠定基础。
2026-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
