Topological Holography for Mixed-State Phases and Phase Transitions
本文扩展对称拓扑场论至开放量子系统,通过规范纯化与板条构造研究混合态相,利用可凝聚代数分类SWSSB与ASPT相,并展示相变与规范联系。
2025-07-08 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Mixed s-sourcery: Building many-body states using bubbles of Nothing
在arXiv:1407.8203中,我们介绍了s-源的概念,这是一种使用重整化群启发的量子线路构建多体量子基态的一般形式。在这里,我们定义了一个广义的概念,适用于混合状态的s-源,并研究其性质和适用性。我们证明了一些定理建立混合s-源不动点的流行。对于我们的例子,我们专注于局部哈密顿的热态。热双态(也称为热场双态)和近似条件独立的机制在构造中大量使用。
2016-07-19 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Robust Mixed-State Cluster States and Spurious Topological Entanglement Negativity
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
研究局部退相干下1D和2D簇态混合态子系统对称保护拓扑序的鲁棒性,通过维度约化精确计算保真度关联子,发现当噪声尊重强子系统对称性时,混合态SSPT序可保持至最大退相干率,并提出用面积律修正的纠缠负性常数检测该序。
2026-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Stable Heteronuclear Few-Atom Bound States in Mixed Dimensions
本文研究了混合维中的少体问题,其中$N \ge 2$重原子被单独囚禁在平行的一维管道或二维圆盘中,而单个轻原子在三维空间中自由运动。利用Born-Oppenheimer近似,我们在一个较宽的重-轻原子散射长度组合范围内找到了三体和四体束缚态。具体而言,三聚体和四聚体状态的存在持续到负散射长度区域,其中不存在两体束缚态。这些少体束缚态类似于三维中的Efimov态,但由于几何分离而对三体复合是稳定的。此外,我们还发现,当散射长度与低维陷阱之间的距离相当时,基态三聚体和四聚体的结合能达到最大值。这种共振行为是混合维中少体束缚态的一个独特特征。
2011-07-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mixed-state topological order and the errorfield double formulation of decoherence-induced transitions
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Harvard University(哈佛大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文通过发展有效场论,刻画了退相干对阿贝尔拓扑序态及其保护量子信息能力的影响,揭示了退相干作为双重拓扑量子场论中的时间缺陷,通过任意子凝聚驱动边界相变,并由双重拓扑序的拉格朗日子群分类退相干诱导的相和量子信息损失。
2026-05-01 cond-mat.str-el quant-ph
Diagnosing 2D symmetry protected topological states via mixed state anomaly
本文提出混合态反常概念,证明二维$\mathbb{Z}_2$ SPT相的边缘反常可编码于约化密度矩阵,并表现为超越面积律的拓扑贡献及时间反演下的长程有序。
2025-06-16 cond-mat.str-el quant-ph
Mixed state topological order parameters for symmetry protected fermion matter
本文构造了一种适用于纯态及平衡或非平衡混合态的可观测量拓扑序参数,利用幺正探测算符的相位与谱非对称性识别自由费米子拓扑相,并通过连续模型解析和晶格数值验证。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body slow quench dynamics and nonadiabatic characterization of topological phases
以往的研究表明,单粒子系统的整体拓扑结构可以被时间平均自旋极化上出现的能带反转面或自旋反转面所捕获。然而,大多数的研究都是基于单粒子的图像,即使系统是费米子和多带的。本文研究了价带全部被占据的拓扑系统的多体猝灭动力学,证明了带反转面和自旋反转面的概念仍然成立。更重要的是,多体猝灭动力学被简化为一个非平凡的三能级Landau-Zener模型,可以精确求解。基于分析结果,由时间平均自旋极化揭示的拓扑自旋织构可以应用于表征体拓扑结构,从而为未来的实验提供了直接的比较。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
A note on invariants of mixed-state topological order in 2D
Research Institute for Mathematical Sciences(数学科学研究所);Kyoto University(京都大学)
本文研究了二维混合态拓扑序中辫状C*张量范畴的S矩阵和拓扑扭量在有限深度量子通道下的单调性。
2026-01-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Mixed-State Topological Phase: Quantized Topological Order Parameter and Lieb-Schultz-Mattis Theorem
Department of Physics, the Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学物理系);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院)
本文研究了在一维自旋系统中,通过量子通道概念将纯态对称保护拓扑相扩展到混合态 regime,提出短程纠缠混合态的拓扑相序参数,并将其推广到混合态的利布-施劳特-马蒂斯定理。
2026-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Dynamical Topological Quantum Phase Transitions for Mixed States
介绍并研究了量子多体系统混合初态猝灭后时间演化过程中的能带结构拓扑动力学探针。我们的建设推广的概念,动态量子相变(DQPTs),一个实时对应的传统的平衡相变在量子动力学,有限的温度和广义吉布斯系综。这些混合状态DQPT的非分析签名的特点是发现可观察到的相位奇异性,表现在动态形成的涡旋-反涡旋对的干涉相位的密度矩阵。研究陈省身绝缘体中的猝灭,我们发现,在这种情况下,可以确定的哈密顿量的拓扑性质的变化,而无需准备一个拓扑非平凡或低温初始状态。我们的观察是直接相关的,目前的实验,旨在实现超冷原子气体的拓扑相位。
2017-11-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum circuit algorithm for topological invariants of second order topological many-body quantum magnets
Aalto University(阿尔托大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学);Lucerne University of Applied Science and Arts(卢塞恩应用科学与艺术大学)
研究二阶拓扑多体量子磁体拓扑不变量计算难题,提出基于量子电路绝热演化的算法,可利用量子计算机表征多体拓扑量子物质,并发现隐藏拓扑不变量。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Many-body topological invariants for fermionic short-range entangled topological phases protected by antiunitary symmetries
我们提出了一个完整的多体制定的拓扑不变量的各种拓扑相位的费米子保护的反对酉对称性,这并不涉及单粒子波函数。例如,我们构建了多体$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量的时间反演对称拓扑绝缘体在两个空间维度,这是一个多体对应的凯恩-梅勒$\mathbb{Z}_2$不变量写在单粒子布洛赫波函数。我们表明,一个重要的成分的建设的多体拓扑不变量是一个费米子部分转置,这基本上是标准的部分转置配备了一个符号结构,以占反交换性质的费米子运营商。我们还报告了一些基本的结果,对各种引脚结构-一个关键的概念背后,我们的策略,用于构建多体拓扑不变量-如障碍,同构类,和狄拉克量子化条件。
2018-07-06 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Slow quantum thermalization and many-body revivals from mixed phase space
当系统的半经典相空间是混合的时,少体量子系统的弛豫可以强烈地依赖于初始状态,即,混沌运动区域与规则岛屿共存。近年来,人们一直在努力理解强相互作用量子系统中的热化过程,这些系统通常缺乏明显的半经典极限。含时变分原理(TDVP)通过将幺正多体动力学投影到弱纠缠变分态的流形上,系统地导出了一个有效的经典(非线性)动力学系统.我们证明了这样的动力系统一般具有混合相空间。当TDVP误差很小时,混合相空间在量子模型的精确动力学上留下足迹。例如,当系统初始化在一个稳定的周期轨道或周围的规则区域的状态,它表现出持久的多体量子复苏。作为原理的证明,我们确定了新类型的"量子多体伤疤",即,在一维和二维相互作用的里德伯原子模型中,初始状态导致长时间振荡。有趣的是,引起最强复苏的初始状态通常是纠缠态。另一方面,即使当TDVP误差很大时,如在热化倾斜场伊辛模型中,在相空间的规则区域中初始化系统也会导致热化减慢。我们的工作建立了TDVP作为一种方法来识别相互作用的量子系统在任意尺寸的异常动力学。此外,混合相空间的经典变分方程允许在相互作用模型中找到缓慢热化的初始条件。我们的研究结果揭示了经典和量子混沌之间的联系,指出经典Kolmogorov-Arnold-Moser定理可能扩展到量子系统。
2020-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Supersymmetric Many-Body Systems in Doped Z2 Topological Spin Liquid of the Toric-Code Model
本文研究了环面码模型的掺杂Z2拓扑自旋液体。我们发现,掺杂的空穴成为超对称粒子。掺杂Z2拓扑自旋液体的基态成为量子态的新物质--超对称玻色-爱因斯坦凝聚或超对称超流体。因此,该系统提供了一个独特的可操纵超对称多体系统的例子。
2012-10-11 cond-mat.str-el quant-ph
Absence of topology in Gaussian mixed states of bosons
在最近的一篇论文[Bardyn et al. Phys. Rev. X 8,011035(2018)]中,证明了将多体极化推广到混合态可以用来构造一个拓扑不变量,该拓扑不变量也适用于晶格费米子的有限温度和非平衡高斯态。多体极化定义了一个系综几何相位(EGP),它与一个虚构的哈密顿量的Zak相位相同,其对称性决定了拓扑分类。在这里,我们表明,在玻色子的高斯态的情况下,相应的拓扑不变量总是平凡的。这也适用于具有拓扑非平凡能带结构的晶格中玻色子的有限温度态。因此,对于非相互作用玻色子的平移不变体态,不存在量子化的拓扑电荷泵。
2019-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Instability of steady-state mixed-state symmetry-protected topological order to strong-to-weak spontaneous symmetry breaking
Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(联合量子研究所,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学);Department of Computer Science and Institute for Advanced Computer Studies, University of Maryland(计算机科学与高级计算机研究所,马里兰大学);Google Quantum AI(谷歌量子人工智能)
本研究针对开放量子系统中的混态对称保护拓扑稳态,通过构建母林德布拉德算符并结合解析与数值方法,揭示了不同对称微扰对其稳定性的影响,还提出了可高效模拟核心物理的量子信道。
2025-11-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Diagnostics of mixed-state topological order and breakdown of quantum memory
本研究提出拓扑量子存储器失效的内禀表征,采用三个信息论量定义混合态拓扑序,在二维Toric码中解析证明它们在同一错误阈值转变,该阈值是解码算法性能的上界且可被最优解码达到。
2024-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Decohered color code and emerging mixed toric code by anyon proliferation: Topological entanglement negativity perspective
Meijo University(名城大学);Akita University(秋田大学);Nihon University(日本大学);Nagoya Institute of Technology(名古屋工业大学)
研究退相干色码如何产生内在混合态拓扑序,通过拓扑纠缠负性表征其拓扑性质,并展示退相干态与单个面码的关联。
2026-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Towards a classification of mixed-state topological orders in two dimensions
该研究通过广义对称性对二维混合态拓扑序进行分类,提出拟局域量子通道下任意子增殖或经典规范两种机制,并推测其由预模任意子理论分类。
2025-01-21 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Quantum Communication and Mixed-State Order in Decohered Symmetry-Protected Topological States
本文研究退相干 SPT 态的量子信息传输能力,提出对称解耦通道,并借助奇异关联函数、相干量子信息及解码问题刻画混合态中的多体序保护。
2024-05-09 cond-mat.str-el quant-ph
Measures of Chirality in Mixed-State Topological Phases
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油与矿产大学)
本文提出基于相对熵的两种度量,用于诊断退相干拓扑混合态的手征性,并提取手征中心荷,解决了纯态手征性诊断在混合态中失效的问题。
2026-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Anyon condensation in mixed-state topological order
National Taiwan University(台湾大学)
该研究基于预模融合范畴和连通 étale 代数,建立混合态拓扑序中任意子凝聚的一般框架,并刻画其退化为纯态拓扑序的条件及拓扑不变量。
2025-10-20 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Realizing Braided Fusion 2-Categories as (3+1)D Mixed-State Topological Orders
University of Tokyo(东京大学);Bard College(巴德学院);Institute for Advanced Study(普林斯顿高等研究院)
本文构造(3+1)维混合态拓扑序族,证明每个编织融合2-范畴可由退相干加规范构造实现,并发现携带引力反常的内禀混合态新机制。
2026-10-06 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Implementation of Single-qubit and CNOT Gates by Anyonic Excitations of Two-body Topological Color Code
利用拓扑二体色码模型中的任意子激发来实现一组门。由于存在两体相互作用,该模型可以在光晶格中模拟。激发具有非平凡的互统计,并耦合到非平凡的规范场。底层晶格结构提供了用于将逻辑量子比特的状态编码为任意态的各种机会。这些相互作用使不同的任意子状态之间发生转变,因此是编码量子比特的计算基础中的逻辑操作。双量子比特门可以用任意子编织在彼此周围的拓扑方式来实现。
2012-12-03 cond-mat.str-el quant-ph
Thermal Uhlmann Chern number from the Uhlmann connection for extracting topological properties of mixed states
Berry相是纯态在参数空间中沿环路运动时的几何相。几何相位的概念已被推广到混合态的所谓的乌尔曼相位。然而,Uhlmann相位是从具有良好定义的全局截面的Uhlmann连接构造的。这个性质意味着Uhlmann联络是拓扑平凡的,因此相应的Chern特征标为零。我们提出了修正的陈特征标,其积分给出了热Uhlmann-Chern数,它与由Hamilton定义的映射的缠绕数有关。因此,热UhlmannChern数反映了混合态的基本哈密顿量的拓扑性质。通过在体积积分中引入温度依赖性,我们还引入了非拓扑热Uhlmann-Chern数,它随温度变化,但在有限温度下不量子化。我们举例说明了两带模型和一个退化的四带模型的应用。
2018-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological order, mixed states and open systems
混合态在拓扑量子物质中的作用不如纯量子态那么为人所知。出现在纯态中的拓扑相的推广直到最近才在文献中得到关注。特别是,目前还不清楚由于Uhlmann的混合态的Aharonov-Anandan相的推广是否在量子系统的行为中起任何物理作用。从一般观点分析了混合态的拓扑相及其不变性的鲁棒性。特别是,我们分析的作用,这些阶段的行为系统的周期性对称性和它们的演化的影响下,保持其结晶对称性的环境。
2019-10-26 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Probing the Topology of Fermionic Gaussian Mixed States with {U(1)} symmetry by Full Counting Statistics
本文针对具有U(1)对称性的费米子高斯混合态,提出利用全计数统计的F(θ)函数在θ=π处的发散导数探测模哈密顿量无能隙模式,构建拓扑指示器表征非平凡态,为混合态拓扑研究提供新方法。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A Noisy Approach to Intrinsically Mixed-State Topological Order
我们提出一个研究二维拓扑有序态受局域关联错误影响的通用框架,证明退相干可视为原始希尔伯特空间中任意子的“规范去除”,从而产生本征混合态拓扑序,并揭示其与拓扑子系统码的联系及部分分类。
2024-09-25 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Measuring Mixed-State Topological Invariant in Open Photonic Quantum Walk
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hefei University of Technology(合肥工业大学)
该研究通过光子量子漫步实验,提出了一种测量混合态拓扑不变量的方法,利用非幺正动力学制备拓扑非平凡态,并通过机器学习提取几何相位。
2025-12-31 physics.optics quant-ph
Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and Majorana zero mode
本文提出三种量子线路算法,分别用于确定指定宇称子空间基态、识别多体拓扑不变量和可视化零能边缘模,并以相互作用Kitaev链为例验证其有效性,可推广至高维拓扑态。
2024-11-22 cond-mat.str-el quant-ph
Topological gauge theory for mixed Dirac stationary states in all dimensions
我们导出了全维弱关联费米子混合量子态的普适实时$U(1)$拓扑规范场作用量,并证明了它与稳定态的动力学的平衡或非平衡性质无关.关键的先决条件是电荷量子化和电荷守恒。规范动作编码非量化的线性响应,如预期的混合状态,但也量化的非线性响应,与混合状态拓扑结构和可访问的实验。我们的建设还展示了如何异常流入和散装边界对应的物理图片扩展到非平衡系统。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Multiparticle quantum walk: a dynamical probe of topological many-body excitations
本文提出强相互作用费米子的多粒子量子行走方案,利用多体 Berry 相和平均手征位移探测 SU$(N)$ SSH 链的拓扑相变,并验证其在强相互作用与中等无序下仍有效。
2023-07-14 cond-mat.str-el quant-ph
Topological Phase Transitions and Mixed State Order in a Hubbard Quantum Simulator
Harvard University(哈佛大学);Indiana University(印第安纳大学);ITAMP, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(天体物理与物质理论研究联盟,哈佛-史密森天体物理中心);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院)
本研究利用铒原子光晶格Hubbard量子模拟器,观测到一维CSPTs间的拓扑相变,验证了SPTs的群结构与可逆性,发现混合态量子序现象,为探索新型量子临界现象提供了途径。
2025-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Many-Body Topological and Skin States without Open Boundaries
鲁棒边界态一直是最近研究的焦点,无论是作为拓扑保护态还是作为非厄米皮肤态。在这项工作中,我们表明,多体效应也可以诱导这些强大的国家在实际的物理边界的地方类似物。粒子统计或适当设计的相互作用(即在超冷原子晶格中)可以限制可访问的多体希尔伯特空间,并在空间周期性高维配置空间中引入有效边界。我们证明了拓扑手征模式的出现在一个两个费米子跳跃模型没有开放的边界,费米子对限制和适当选择的通量不对称传播。跨不同粒子种类的异质非互易跳跃也可以导致平移不变设置中的鲁棒粒子聚集,这让人想起开放边界处的皮肤模式累积。但与固定的开放边界不同,有效边界对应于不可穿透粒子的位置,并且是动态的,从而产生了根本不同的多体与单体时间演化行为。由于非互易积累是不可知的限制希尔伯特空间的维数,我们的多体皮肤状态直接推广的热力学极限。然而,多体拓扑态具有非平凡的维数依赖性,对多体拓扑态的详细研究将促进对高维拓扑不变量的进一步研究。
2020-06-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Coherent information as a mixed-state topological order parameter of fermions
University of Cologne(科隆大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心)
研究通过将相干信息与费米子混合态拓扑序参数联系,揭示了量子纠错与拓扑相变之间的关联。
2024-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum many-body mixed phase space revealed by hybrid feedback control
Zhejiang University(浙江大学);University of Leeds(利兹大学)
研究量子多体系统在有序和混沌间转变的难题,通过开发并实验实现混合量子 - 经典反馈协议,在超导量子处理器中发现并稳定规则轨迹,揭示量子多体混合相空间,建立相干动力学算法发现与控制框架。
2026-07-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.CD
Topological Quantum Compilation Using Mixed-Integer Programming
Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学);University College Dublin(都柏林大学学院);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Maynooth University(梅努斯大学);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Tyndall National Institute(廷德尔国家研究所)
针对拓扑量子编译中量子门构造缺乏显式方法的问题,提出混合整数二次约束二次规划框架,在非半单Ising系统中实现了受控非门及其等价类的构造,验证了该框架的实用性。
2025-11-12 quant-ph
Entanglement of formation of mixed many-body quantum states via Tree Tensor Operators
我们提出了一个数值策略,以有效地估计二分纠缠措施,特别是形成纠缠,多体量子系统的晶格。我们的方法利用了树张量算子张量网络,一个积极的无环表示密度矩阵,我们证明,有效地编码信息的二分纠缠,使规模的纠缠估计。采用这种技术,我们观察到一个有限尺寸标度律的纠缠形成在一维临界晶格模型在有限温度下高达128自旋,扩展到混合状态的比例律的纠缠熵。
2021-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Mixed-State Topological Order under Coherent Noise
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
研究二维环面码在随机旋转和振幅阻尼相干噪声下的混合态相变,通过双希尔伯特空间形式建立与非厄米Ashkin-Teller模型的联系,发现拓扑序的稳定性和扩展临界区域,并给出本征错误阈值的上下界。
2026-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Many-body topology of non-Hermitian systems
非厄米性产生了独特的拓扑相位,在厄米系统中没有对应物。这种内在的非厄米拓扑相甚至出现在一维中,而在一维厄米系统中不出现拓扑相。尽管最近相当大的兴趣,内禀非厄米拓扑相位主要是在带理论描述的非相互作用系统中进行研究。目前还不清楚它们是否在多体相互作用的存在下存活或减少。在这里,我们表明,在一维的内在非厄米拓扑相生存,即使在多体相互作用的存在。通过复值多体谱绕成U(1)规范场(磁通量),我们建立了一个多体拓扑不变量。作为一个说明性的例子,我们研究相互作用的Hatano-Nelson模型,并发现一个独特的拓扑相和趋肤效应引起的多体相互作用。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Irreducible many-body correlations in topologically ordered systems
拓扑有序系统在其基态中表现出大尺度的相关性,这可以通过诸如拓扑纠缠熵之类的量来表征。我们建议,不可约的多体相关的概念,不能被所有的本地相关暗示,也可以被用来作为一个签名的拓扑秩序。在拓扑有序系统中,我们证明了对于一部分具有空穴的系统,约化的密度矩阵表现出不可约的多体关联,当空穴被去除时,这种关联变得可约。这些不可约的相关性的出现代表了拓扑相的一个关键特征。我们分析了外磁场中复曲面编码模型基态的多体关联结构,并指出拓扑相变是由不可约多体关联信号所指示的。
2014-02-18 quant-ph
Dissipationless topological quantum computation for Majorana objects in sparse-dense mixed encoding process
针对基于马约拉纳客体的拓扑量子计算中费米子宇称导致的操作概率性与信息损失问题,提出可非耗散校正宇称的拓扑操作,以受控非门稀疏-稠密混合编码为例验证其不影响计算量子比特信息,适用于两类马约拉纳模拓扑量子计算。
2024-08-02 cond-mat.str-el quant-ph
Topologically protected measurement-based quantum computation on the thermal state of a nearest-neighbor two-body Hamiltonian with spin-3/2 particles
最近,李{ \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 107},060501(2011)]已经证明,只要温度小于临界值,即阈值温度,就可以在具有自旋2和自旋3/2粒子的最近邻两体哈密顿量的热状态上实现拓扑保护的基于测量的量子计算。在这里,我们表明,热状态的最近邻两体哈密顿量,其中只包括自旋3/2粒子,使我们能够进行拓扑保护的测量为基础的量子计算。阈值温度的计算结果表明,与自旋-2和自旋-3/2系统的阈值温度相当。此外,我们一般表明,一个高连通性的集群状态可以有效地产生从自旋3/2系统的热态没有严重的热噪声积累。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Quench dynamics in topologically non-trivial quantum many-body systems
该研究考察拓扑非平庸费米多体气体的淬火动力学,揭示手性边缘态占据数会改变正交性灾难并主导多体重叠衰减。
2024-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Hierarchy of mixed symmetry protected topological states in extended cluster states under subsystem decoherence
Graduate School of Engineering Science, Akita University(秋田大学工学研究科);Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University(日本大学文理学部物理学科)
研究子系统退相干对扩展团簇态(一种对称性保护拓扑相)的影响,发现退相干诱导局域电荷涨落,产生混合SPT态,并随逐步退相干出现层级混合态SPT相,最终在剩余子系统中形成Z2强到弱自发对称性破缺态(玻璃态GHZ态)。
2026-06-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Mixed-state topological order and error-correction thresholds in non-Abelian codes: rigorous results
King's College London(伦敦国王学院);Cavendish Laboratory(卡文迪许实验室)
研究非阿贝尔码受噪声影响时的恢复阈值,提出通用严格技术,可捕捉二维码受任意局部噪声影响,证明一定噪声强度下逻辑信息可高精度恢复,噪声破坏态有混合态拓扑序特征,还介绍了方法在高维及相关噪声模型的应用。
2026-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mixed-State Topology in Non-Hermitian Systems
Fuzhou University(福州大学);Longyan University(龙岩学院)
研究非厄米特系统中混合态拓扑特性,利用Uhlmann相和热Uhlmann-陈数揭示与纯态不同的拓扑特征,并验证高阶混合态拓扑的存在。
2026-04-09 quant-ph
A Method of Developing Analytical Multipartite Delocalization Measures for Mixed W-like States
我们提出了一种方法,制定分析措施的$k$ -particular离域在任意$n$体W-类状态,否则被称为混合状态的单激发子空间。这些测度计算了一个态到它最近的参考态的距离,其中有$k-1$纠缠。我们发现参考态由被测态的纯度决定。导出了6体系统的最多6体离域测度的全过程,给出了一般$k$ -partite测度的算法。
2014-08-29 quant-ph
Using mixed many-body particle states to generate exact $\mathcal{PT}$-symmetry in a time-dependent four-well system
双势阱中具有平衡增益和损耗的玻色-爱因斯坦凝聚体表现出PT对称态。正如Kreibich等人[Phys. Rev. A 87,051601(R)(2013)]所提出的,在平均场极限下,该系统的动力学行为,特别是PT对称态的动力学行为,可以通过将其嵌入具有时间依赖参数的埃尔米特四阱系统来模拟。在本文中,我们超越了平均场近似,并研究在这个系统中的多体效应,这是在最低阶描述的单粒子密度矩阵。单粒子密度矩阵中的PT对称性条件不能用纯初态完全满足。在这里,我们表明,它是数学上可能实现精确的PT对称性在四阱多体系统的意义上的单粒子密度矩阵的动力学行为。与以前的工作相比,为了这个目的,我们使用混合初始状态满足一定的约束条件,并使用它们来计算动态。
2018-05-18 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Mean-field Mixed Quantum-Classical Approach for Many-Body Quantum Dynamics of Exciton-Polaritons
Department of Chemistry, Texas A\&M University, College Station, Texas 77843, USA
本研究提出一种结合多轨迹Ehrenfest方法与Gross-Pitaevskii方法的平均场混合量子-经典多体方法,用于模拟超出单激发子空间的激子及激子-极化激元量子动力学,分析了声子诱导动态无序、多体相互作用等因素对其动力学行为的非线性影响。
2025-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Quantum Information Meets Quantum Matter -- From Quantum Entanglement to Topological Phase in Many-Body Systems
这是一本教科书的初稿,旨在向物理学研究生(或感兴趣的研究人员)介绍凝聚态物理的量子信息科学观点。我们保持写作在一个自洽的方式,要求在量子信息科学的最低背景。本科量子物理和凝聚态物理的基础知识是假定的。我们从量子信息理论的基本思想开始,但希望最终将读者带到凝聚态物理的研究前沿,包括物质的拓扑相,张量网络和受保护的拓扑相。
2018-02-23 cond-mat.str-el quant-ph
Analytical solution of the Schrödinger equation with $1/r^3$ and attractive $1/r^2$ potentials: Universal three-body parameter of mixed-dimensional Efimov states
University of Electro-Communications(电气通信大学);Tohoku University(东北大学)
利用量子缺陷理论解析求解含 $1/r^3$ 和吸引 $1/r^2$ 势的薛定谔方程,得到离散尺度不变能量和波函数,揭示混合维度埃菲莫夫态的通用三体参数由偶极长度尺度设定。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph