我们引入对称保护符号问题和对称保护魔法的概念来研究物质对称保护拓扑 (SPT) 相的复杂性。具体而言,如果由对称门组成的有限深度量子电路无法将状态转换为非负实波函数或稳定器状态,我们称该状态具有对称保护符号问题或对称保护魔法。我们证明属于某些 SPT 相的状态具有这些性质,这是它们在边界处的异常对称作用的结果。例如,我们发现一维 Z 2 × Z 2 SPT 态(例如团簇态)具有对称保护符号问题,二维 Z 2 SPT 态(例如 Levin-Gu 态)具有对称保护魔法。此外,我们评论了对称保护符号问题与一维 SPT 态的计算线性质之间的关系。在附录中,我们还介绍了 SPT 相的明确装饰畴壁模型,这可能具有独立的兴趣。
我们通过密度函数理论计算研究了原型Mott绝缘子NIS 2的电子结构,在这些计算中,我们明确地说明了非共线性抗铁磁序,如最近在IsoelectRonic Analog Ni(S,SE,SE)2中建立的。对于金属NIS 2在高压下,我们的计算预测了Fermi表面拓扑和体积,这与最近的量子振荡研究非常吻合。但是,我们发现,即使在环境压力下,密度功能理论也错误地预测了金属基态,类似于以前的非磁性或共线性抗抗铁磁模型。通过包括Hubbard相互作用U和现场交换J,金属相被抑制,但即使是这样的扩展模型也无法描述金属到构造的相位转变的性质,并错误地描述了绝缘阶段本身。这些结果突出了更复杂的计算方法的重要性,甚至在绝缘阶段深处,远离莫特绝缘相变。
完整作者列表:Qiu, Qianfeng;布兰迪斯大学化学系,化学 Shi, Yuran;布兰迪斯大学化学系,化学 Han, Grace;布兰迪斯大学,化学
我们通过分析和数值方法研究了离子量子计算机中声子模式的特性。离子链被放置在一个谐振阱中,并带有一个额外的周期势,其无量纲振幅 K 决定了可用于量子计算的三个主要相位:在零 K 时,我们有 Cirac-Zoller 量子计算机的情况,在某个临界振幅 K < K c 以下,离子处于 Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) 相位,具有非局域声子模式和自由链滑动,在临界振幅 K > K c 以上,离子处于固定的 Aubry 相位,具有有限的频率间隙,保护量子门免受温度和其他外部波动的影响。对于 Aubry 相位,与 Cirac-Zoller 和 KAM 相位相反,声子间隙与放置在陷阱中的离子数量无关,从而保持陷阱中心周围的固定离子密度。我们表明,与 Cirac-Zoller 和 KAM 的情况相比,Aubry 相中的声子模式的局部化程度要高得多。因此,在 Aubry 相中,反冲脉冲会导致离子的局部振荡,而在其他两个相中,它们会迅速扩散到整个离子链上,使它们对外部波动相当敏感。我们认为,Aubry 相中的局部声子模式和声子间隙的性质为该相中具有大量离子的离子量子计算提供了优势。
我们研究了在不均匀性手性凝结阶段中带有修饰的锥分散关系的带电倾斜对的歼灭过程的DILEPTON生产速率。我们假设双性手性密度波是一种不均匀的手性冷凝物,并在不均匀性手性凝结相中获得Nambu-Goldstone模式的分散关系。我们基于Oð4Þ对称性使用低能效率的拉格朗日,该对称是由顺序参数扩展到第六阶的。获得的分散关系是各向异性和二次动量的。我们使用所获得的分散关系通过带电的Pion-Pair歼灭作为不变质量的函数评估电子轴体生产速率。基本上,不均匀性手性凝结相中的生产率相对于不变质量的总斜率比同质性手性凝结相的质量陡峭。因此,当不变质量的质量约为两倍时,可能会提高生产率。
1. Dellinger, DJ 等人,《使用 2'-O-硫代氨基甲酸酯保护的核苷亚磷酰胺在固相中化学合成 RNA 的简化流程》,《美国化学会志》133,11540– 11556 (2011);DOI:10.1021/ja201561z