量子电路中手性自旋液体的变分制备与表征

量子电路已被证明是实现物质长程纠缠相的沃土。虽然具有非手性拓扑序的各种量子双模型已在理论上得到研究并在实验中实现,但手性拓扑相的制备与表征仍缺乏深入探索。本研究展示了自旋系统中的手性拓扑相(即手性自旋液体)可通过变分量子本征求解器(VQE)框架在量子电路中制备。基于VQE基态,该团队利用最新提出的量子电路切空间激发拟设揭示了手性拓扑序的特征标志。研究表明,该方法能准确捕捉拓扑基态简并性和手性边缘模式。通过Kitaev蜂窝模型验证时,量子电路获得的低能激发谱与所有拓扑扇区的精确解高度吻合。将该方法进一步应用于正方晶格上不可精确求解的手性自旋液体模型时,结果表明即使在拓扑扇区未知情况下,该方法仍能保持良好性能。

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提交arXiv: 2026-02-16 14:20
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