一个由原生手性相互作用稳定的三能级时间晶体

周期性驱动的量子多体系统能够自发打破离散时间平移对称性,从而实现离散时间晶体。迄今为止,实验与理论工作主要聚焦于基于量子比特实现的$\mathbb{Z}_2$离散时间晶体中最简单的周期倍增情形。这在一定程度上归因于更高离散对称性($\mathbb{Z}_n$)时间晶体中,由于更丰富的畴壁物理特性,稳定本征态序面临着挑战。本文通过在由15个超导qutrit组成的链中实现Floquet手征时钟模型,展示了$\mathbb{Z}_3$离散时间晶体的实现。与传统的Ising模型不同,该体系具有可调的手征角,这一角度调控着畴壁动力学、谱简并性,以及至关重要的时间晶体序的稳定性。通过引入无序的近邻手征相互作用,该团队观测到鲁棒性的次谐波周期三倍化现象——该现象在宽泛的驱动强度范围内持续存在,且与初始态无关。最后,该研究强调了手征性在$\mathbb{Z}_3$离散时间晶体中的特殊作用:在缺乏手征性时,体系的Floquet动力学表现出由畴壁简并性决定的显著初始态依赖性。该成果确立了原生qudit硬件作为探索更广阔非平衡相图景的强大平台。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-14 02:51

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