广义超图乘积码中的碎片化拓扑激发

乘积码构造是一种构建量子稳定子码的强大工具,该稳定子码是实现容错量子计算的重要范式。此外,稳定子码与精确可解自旋模型基态之间的自然映射关系,也推动了对稳定子码中多体序的探索。该工作通过近期提出的通用构造方法,研究了一类分形拓扑序编码族。具体而言,这类编码可视为广义超图乘积(HGP)码的扩展。基于稳定子的几何特性,研究人员将对应的精确可解自旋模型命名为“正交多面体模型”。在三维正交多面体模型中,该团队发现该模型家族具有一系列引人入胜的特性,包括基态简并度(GSD)随系统尺寸呈现非单调变化,以及非阿贝尔晶格缺陷的存在。尤为重要的是,在四维情况下发现了“碎片化拓扑激发”现象:尽管这类激发在实空间中表现为离散的孤立点,但其在低维子系统上的投影却形成环状等连通结构,揭示了这些激发的内在拓扑本质。因此,碎片化激发构成了点状拓扑激发与空间扩展拓扑激发之间一类有趣的中间态。这些丰富特性使得广义HGP码成为研究分形序物理的多功能且可解析处理的理想平台。
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提交arXiv: 2026-01-14 20:14

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