最随机的图案是否随机?利用工程化无序在二维晶格中最大化局域化

该团队研究了两种模型中的局域化现象:由紧束缚哈密顿量描述的二维正方晶格中的单粒子系统,以及二维正方量子比特晶格。众所周知,当系统参数从某种统计分布中随机选取时,在合适条件下会出现安德森局域化。该团队提出了一种情形,其中参数(特别是格点势能)被精心选择,使得局域化量化参数最大化。通过数值计算展示了优化过程,结果表明工程化局域化显著超过了由随机分布格点势能引起的平均局域化。该团队探索了空间模式与局域化效率之间的关系。此外,利用微扰理论深入理解了局域化机制,并获得了用于优化计算的改进代价函数,从而在单粒子和全希尔伯特空间中均增强了局域化效果。尽管对量子比特晶格进行大规模模拟在计算上不可行,但该团队通过小系统模拟证明,利用单粒子紧束缚模型获得的结果可用于确定量子比特晶格系统的最优设置,以实现量子比特间的最大退耦,这对于优化量子处理器上的空闲态设置具有重要价值。
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提交arXiv: 2026-06-01 14:13

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