Dynamical topological phase realized in a trapped-ion quantum simulator

量子位元 物理 量子纠缠 量子计算机 拓扑(电路) 量子 量子模拟器 量子相 量子力学 统计物理学 理论物理学 量子相变 数学 组合数学
作者
Philipp T. Dumitrescu,Justin Bohnet,John Gaebler,Aaron Hankin,David Hayes,Ajesh Kumar,Brian Neyenhuis,Romain Vasseur,Andrew C. Potter
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:607 (7919): 463-467 被引量:56
标识
DOI:10.1038/s41586-022-04853-4
摘要

Nascent platforms for programmable quantum simulation offer unprecedented access to new regimes of far-from-equilibrium quantum many-body dynamics in (approximately) isolated systems. Here, achieving precise control over quantum many-body entanglement is an essential task for quantum sensing and computation. Extensive theoretical work suggests that these capabilities can enable dynamical phases and critical phenomena that exhibit topologically-robust methods to create, protect, and manipulate quantum entanglement that self-correct against large classes of errors. However, to date, experimental realizations have been confined to classical (non-entangled) symmetry-breaking orders. In this work, we demonstrate an emergent dynamical symmetry protected topological phase (EDSPT), in a quasiperiodically-driven array of ten $^{171}\text{Yb}^+$ hyperfine qubits in Honeywell's System Model H1 trapped-ion quantum processor. This phase exhibits edge qubits that are dynamically protected from control errors, cross-talk, and stray fields. Crucially, this edge protection relies purely on emergent dynamical symmetries that are absolutely stable to generic coherent perturbations. This property is special to quasiperiodically driven systems: as we demonstrate, the analogous edge states of a periodically driven qubit-array are vulnerable to symmetry-breaking errors and quickly decohere. Our work paves the way for implementation of more complex dynamical topological orders that would enable error-resilient techniques to manipulate quantum information.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
BOLI发布了新的文献求助10
1秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
雪糕发布了新的文献求助10
1秒前
Owen应助个木采纳,获得10
1秒前
wanci应助醒醒采纳,获得10
2秒前
河马卡卡完成签到,获得积分10
3秒前
郝好完成签到 ,获得积分10
3秒前
搜集达人应助小蘑菇采纳,获得20
4秒前
6秒前
柯亦云发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
左手青春发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
啊哈发布了新的文献求助10
10秒前
深情安青应助向阳而生采纳,获得10
11秒前
共享精神应助盛夏如花采纳,获得10
11秒前
柯亦云完成签到,获得积分10
11秒前
orange发布了新的文献求助10
13秒前
彩色毛巾完成签到 ,获得积分10
13秒前
所所应助你爱我我爱你采纳,获得10
14秒前
15秒前
眼睛大的乐蕊完成签到,获得积分20
15秒前
叶95发布了新的文献求助10
17秒前
god完成签到,获得积分10
17秒前
BOLI完成签到,获得积分20
19秒前
爆米花应助cxlcxl采纳,获得10
19秒前
20秒前
CodeCraft应助忧郁绣连采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787779
关于积分的说明 7783154
捐赠科研通 2443843
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299466
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625457
版权声明 600954