分数量子霍尔 (FQH) 相是由于强电子相互作用而出现的,其特征是任意子准粒子,每个准粒子都具有独特的拓扑参数、分数电荷和统计数据。相反,整数量子霍尔 (IQH) 效应可以从非相互作用电子的能带拓扑中理解。我们报告了所有 FQH 和 IQH 跃迁中临界行为的令人惊讶的超普适性。与预期的状态相关临界指数相反,我们的研究结果表明,对于分数和整数量子霍尔跃迁,临界标度指数 κ = 0.41 ± 0.02 和局域长度指数 γ = 2.4 ± 0.2 相同。从中,我们提取了动力学指数 z ≈ 1 的值。我们已经在超高迁移率三层石墨烯器件中实现了这一点,其中金属屏蔽层靠近传导通道。在之前的研究中,由于在传统半导体异质结构中 κ 的测量值存在显著的样本间差异,而长程关联无序占主导地位,因此在各种量子霍尔相变中观察到的这些全局临界指数被掩盖了。我们表明,稳健的标度指数在短程无序关联的极限下是有效的。
我们考虑无限量子自旋链中连通子系统 A ∪ B ∪ C 的宏观大 3-划分 ( A, B, C ),并研究 R´yi- α 三部分信息 I ( α ) 3 ( A, B, C )。在具有局部哈密顿量的干净一维系统中,在平衡态下它通常为零。一个值得注意的例外是共形临界系统的基态,其中 I ( α ) 3 ( A, B, C ) 是交比 x = | A || C | / [( | A | + | B | )( | C | + | B | )] 的普适函数,其中 | A | 表示 A 的长度。我们确定了不同类的状态,这些状态在具有平移不变哈密顿量的时间演化下,局部放松到具有非零(R´enyi)三部分信息的状态,此外还表现出对 x 的普适依赖性。我们报告了对自由费米子对偶系统中 I ( α ) 3 的数值研究,提出了场论描述,并计算了它们在一般情况下对 α = 2 的渐近行为以及在系统子类中对一般 α 的渐近行为。这使我们能够推断出缩放极限 x → 1 − 中的 I ( α ) 3 的值,我们称之为“残差三部分信息”。如果非零,我们的分析指向一个与 R´enyi 指数 α 无关的通用残差值 − log 2,因此也适用于真正的(冯·诺依曼)三部分信息。
1 密歇根理工大学物理系,美国密歇根州霍顿 49931 2 密歇根理工大学 Henes 量子现象中心,美国密歇根州霍顿 49931 3 宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学系和材料研究所,美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 4 马克斯普朗克复杂系统物理研究所,Nöthnitzer Strasse 38,01187 德累斯顿,德国 5 柏林自由大学达勒姆复杂量子系统和物理专业中心,14195 柏林,德国 6 卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所,76131 卡尔斯鲁厄,德国 7 卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所,76344 埃根施泰因-利奥波德港,德国
由量子力学定律支配计算的计算机概念通常最早归功于费曼 [10]。一般而言,量子计算机能够在某些类别的问题上胜过传统计算机,这是通过大幅减少解决特定问题所需的计算次数来实现的。这通常是通过利用物理系统中量子比特之间的量子纠缠来实现的,使得量子计算机中的每个计算操作能够执行相当于多个经典操作的操作。然而,构建量子计算机的主要困难之一是缓解和处理错误要困难得多。量子计算机通常只有在能够利用量子比特状态叠加时才比传统计算机更具优势。如果量子算法中没有任何量子比特通过任何操作或初始化进入状态叠加,则该算法通常可以等效地以经典方式执行。因此,量子计算机的物理实现需要处理退相干,因为这可能会以意想不到的方式使波函数崩溃,从而在计算中引入意外的错误。