b'magic-角角扭曲的双层石墨烯可容纳各种有趣的物质状态,包括非常规的超导状态。但是,这种材料可以形成全新的物质状态吗?在本次演讲中,我将讨论两种不同类型的电子冷凝物的可能出现,它们超出了BCS耦合范式。这些是由典型的四元素形成的冷凝物,在电子对之间没有相干性,而是对成对对之间的相干性。通过使用大型蒙特卡洛模拟在魔术角扭曲的低能有效模型[1]中,我们表明,取决于超导地面状态,费米式四倍体置置供应量可以作为遗传相吻合。由四个破坏时间逆转对称性的电子形成,通常出现在超导过渡上方[2]。相反,如果基态是列明超导体,则我们的数值模拟表明,该系统在正常金属相中熔化之前表现出电荷4E相[3]。这表明扭曲的双层石墨烯是稳定和观察这些新型量子状态的理想平台。
试图显示具有更长范围相互作用的量子ISING模型的共形歧管上的拓扑转变。该模型哈密顿系统具有不同的间隙相位,具有不同的拓扑指数,并且根据横向场的存在和不存在,也具有不同的量子临界线。我们还提供了参数空间不同机制的中心电荷。在存在和不存在横向场的情况下,以及C的非宇宙特征,我们明确显示了关键,拓扑和中央电荷(C)的相互作用。我们显示了在存在横向场的情况下,在存在横向场的情况下,LIFSHITZ过渡是如何发生的。我们明确地表明了保形场理论(CFT)临界性和非CFT临界性的存在。我们提出了一个明确的计算,以找到多项式函数与Anderson-Pseudo自旋模型Hamiltonian之间的关系。我们的结果比非互动的许多人体系统的存在结果更丰富。这项工作不仅提供了保形场理论拓扑状态的新观点,而且还提供了低维量子系统的许多身体系统。
局部维度为 d > 2 的量子位元可以具有独特的结构和用途,而量子位 (d = 2) 则不能。量子位元泡利算子为量子位元状态和算子的空间提供了非常有用的基础。我们用几种方法研究了任意 d(包括合数)的量子位元泡利群的结构。为了涵盖 d 的合数,我们使用交换环上的模,这推广了场上向量空间的概念。对于任何指定的交换关系集,我们构造一组满足这些关系的量子位元泡利群。我们还研究了互相不交换的泡利集和成对不交换的集的最大大小。最后,我们给出了寻找泡利子群近似最小生成集的方法,计算泡利子群的大小,并找到量子位元稳定器码逻辑算子基的方法。本研究中有用的工具是交换环上的线性代数的范式,包括 Smith 范式、交替 Smith 范式和矩阵的 Howell 范式。这项工作的可能应用包括量子稳定器代码、纠缠辅助代码、超费米子代码和费米子哈密顿量模拟的构建和分析。
目前的工作旨在对整个BCS-BEC交叉,即使在完全均匀的情况下,对当前密度与动量特征进行系统分析。在低温下,配对的弹性不足以使准二粒方法无效,发现了背流电流的急剧阈值,从而设定了耗散的开始并根据Landau确定关键动量。这一动量被认为可以顺利演变为从BCS到BEC机制,因此,单粒子电流密度的单个表达式包括配对爆发,使我们能够在BCS bcs-bec交叉的两个侧中分别融合了两种相等地基于两种非常不同的耗散机制,即分别,配对的断裂和调音。在有限的温度下,热闪光扩大了激发光谱,并使散发性(动力学和热的)机制彼此相互交织在一起,而是通过BARDEEN引起的替代标准来表明丧失超级流体行为。以这种方式,与以前的方法相对于线性和环形几何形状中的可用实验数据的详细比较显着改善,从而证明了量子闪烁在重新赋予单个颗粒激发光谱方面所起的至关重要的作用。
通过在光学晶格中实现强相关的费米模型来模拟高温超导材料,是模拟量子模拟领域的主要目标之一。在这里我们表明,局部控制和光学双层功能与空间分辨的测量相结合,创建了一种多功能工具箱,以研究镍和铜酸盐高温超导体的基本特性。一方面,我们提出了一种实施混合尺寸(混合)双层模型的方案,该模型已提议捕获加压双层镍的基本配对物理。这允许在当前晶格量子模拟机中长期实现具有远程超级传导顺序的状态。,我们展示了如何以部分粒子孔转换和旋转的基础访问连贯的配对相关性。另一方面,我们证明了对局部门的控制能够通过模拟具有有吸引力的相互作用的系统来观察D波配对顺序。最后,我们介绍了一种计划,以测量动量分辨的掺杂剂密度,从而提供了对固态实验互补的可观察物,这对于未来在丘比特中出现的神秘伪群阶段的研究特别感兴趣。
超导二极管效应(SDE)是一种磁电现象,其中外部磁场将非零的质量中心动量赋予库珀对,以促进或阻碍根据其方向促进超级电流的流动。我们提出,基于量子的自旋霍尔绝缘子(QSHI)的约瑟夫森连接器可以用作非隔离电子设备的多功能平台,当通过相位偏置和非平面磁场触发时,该平台表现出SDE。通过计算Andreev结合状态和准颗粒状态的连续体的贡献,我们提供了数值和分析结果,审查了SDE的各个方面,包括其质量Q因子。发现Q因子的最大值在低(零)温度下是通用的,它的起源与独立于交界处的特定细节的潜在拓扑特性相关。随着磁场的增加,由于轨道效应引起的诱导超导间隙的关闭,SDE减小了。要观察SDE,必须设计基于QSHI的Josephson结,以使其边缘具有不务件的运输。此外,我们在一个更具异国情调但现实的场景中探索了SDE,在驱动电流时,约瑟夫森交界处的典型地面态奇偶校仍然保守。在这种4π的周期情况下,我们预测SDE的增强是与其2π-周期性的,平等无限的对应物相比的增强。
变分量子本征值求解器 (VQE) 是一种计算量子多体系统基态和激发态能量的算法。该算法的一个关键组成部分和一个活跃的研究领域是参数化试验波函数的构建——即所谓的变分拟定。波函数参数化应该具有足够的表现力,即对于某些参数值的选择,能够表示量子系统的真实本征态。另一方面,它应该是可训练的,即参数的数量不应该随着系统的大小呈指数增长。在这里,我们将 VQE 应用于寻找奇奇核 6 Li 的基态和激发态能量的问题。我们研究了在酉耦合团簇拟定中对费米子激发算子进行排序对 VQE 算法收敛的影响,方法是仅使用保留 J z 量子数的算子。在降阶的情况下,精度提高了两个数量级。我们首先使用具有任意测量精度的经典状态向量模拟器计算最佳假设参数值,然后使用这些值评估 IBM 超导量子芯片上 6 Li 的能量本征态。我们使用误差缓解技术对结果进行后处理,并能够重现精确的能量,对于 6 Li 的基态和第一激发态,误差分别为 3.8% 和 0.1%。
强相互作用多体量子系统的建模计算效率低,因为所需资源随系统规模呈指数级增长,QCD 也不例外。费米子符号问题和不同能量尺度上动态的非平凡相互作用使得有限密度和实时动态现象的计算对于当今的百亿亿次级计算机来说都是难以处理的。量子计算机通过利用状态叠加和纠缠来实现随系统规模呈指数级增长的信息密度,为解决经典难题提供了机会。然而,使用当今最先进的量子硬件,实现大规模、容错、通用的量子计算机仍然具有挑战性。量子模拟通过将对量子系统的精确(但不完美)控制与系统自然行为的各个方面相结合,提供了一种了解经典难解理论的替代方法。在本次演讲中,我将回顾领先的量子硬件平台,重点介绍它们如何应用于核物理计算。我还将报告我们在开发和共同设计量子模拟平台方面的进展,该平台专门用于解决 QCD 中的非微扰现象。我们的工作建立在操纵光镊阵列中捕获的中性原子的最新进展之上。
近表面量子阱的另一个有趣应用是拓扑量子器件。一种使用近表面量子阱的令人兴奋的固态方法是基于马约拉纳粒子的量子比特,其中量子信息被编码在非局域费米子态中。与其他建议的平台相比,这种编码量子比特的方式具有很大的优势,因为其他平台通常存在相干时间短的问题。由于量子信息被编码在非局域状态中,它将受到保护而不会受到局部扰动,因此具有非常长的相干时间的潜力。[2] 然而,即使状态受到保护而不会受到局部扰动,也可以通过马约拉纳粒子的物理交换(编织)来操纵状态,这是由于它们的非阿贝尔统计特性。[3] 理论上已经证明,如果将由夹在两个超导体之间的一维半导体组成的约瑟夫森结放置在垂直于自旋轨道相互作用的磁场中,就会出现马约拉纳准粒子。 [4,5] 达到拓扑相的必要条件之一是超导间隙的关闭和重新打开。超导间隙由磁场关闭,磁场通过对齐电子自旋来破坏库珀对,然后重新打开需要强大的自旋轨道相互作用来阻止电子自旋的对齐。[6]
费米子超级流动性,除了召开的bardeen-cooper-schrieffer状态之外,具有非平凡的库珀配对是在量子多体系统中引人入胜的研究领域。尤其是,用有限摩托的对超导状态的寻找长期以来一直是一个挑战,但是建立其存在一直遭受了缺乏适当的探测来揭示其动力的障碍。最近,有人提出,非肾脏电子传输是有限摩托对的最强大的探测器,因为它直接将其与超级流相结合。在这里,我们揭示了与三色超晶格上的非重新传输的配对状态,并具有强旋轨耦合,并结合了由原子上薄的D-波超导体cecoin 5组成的倒置对称对称性。我们发现,虽然在HT平面中的低温(t)/高磁场(t)/高磁场(h)角在HT平面中表现出明显的倾角异常,用于H,用于ht-Plane的h,沿ht-Wave间隙的抗闭合方向应用,但这种沿节结节的ht肌nodal方向不存在此类异常。通过仔细地隔离涡流动力学引起的外部效应,我们揭示了存在的非逆局响应,该反应源自以固有的摩肌对特征的固有超导特性。我们将高端状态归因于螺旋超导状态,其中阶参数的相位是自发的空间调制。