在二维超导量子比特阵列中实现合成磁矢量势
2024-05-07 11:14
161 浏览 超导量子处理器具有硬件固有的精确控制、快速操作和现场分辨读出功能，适合用于模拟复杂量子系统，然而，许多有趣的凝聚态现象只有在电磁场存在的情况下才会出现。
近日William Oliver组根据Bose-Hubbard模型，耦合超导量子比特阵列原生地模拟了相互作用粒子的动力学。他们通过对所有量子比特连续调制来实现可广泛调整的合成磁矢量电势，模拟带电粒子在电磁场中的动力学，验证了合成矢量势符合电磁学的必要性质：空间变化的矢量势打破了时间反转对称性，产生了规范不变的合成磁场，而时间变化的矢量电位产生了合成电场。证明了霍尔效应，即带电粒子在电磁场中传播的横向偏转，存在于合成电磁场中。
这里介绍的技术超出了对自然二维材料的模拟，通过量子比特晶格的每个晶胞的合成磁通量可以单独设置为模2π的任何期望值。相比之下，在天然材料中很难创建纳米级甚至中尺度的磁场模式。
论文信息：arXiv:2405.00873
