拓扑混合态:公理化方法与物质相态
对于封闭量子系统,拓扑序是通过有能隙局域哈密顿量基态等价类来理解的。然而,这一概念范式在开放量子系统中的推广仍不明确,往往依赖于缺乏基本原理的操作性定义。该工作填补了这一空白,提出基于三大公理的研究框架:(i)局域可恢复性,(ii)无长程关联,(iii)空间均匀性。满足这些公理的态是固定点;若仅在粗粒化后要求公理成立,则每个固定点会扩展为等价类(即相),这标志着混合态物质相分类公理化体系——“混合态自举程序”迈出关键第一步。 从这些公理中自然涌现出丰富的拓扑数据特征。例如,每个拓扑混合态都承载着对拓扑操作具有不同响应的、局域不可区分的经典或量子逻辑存储器。这些数据标记了不同的混合态相,使其得以区分。研究团队进一步揭示了秘密共享约束的层级结构:在非阿贝尔相中,即便是看似纯经典信息的可靠恢复,也需要空间子区域间的特定协作模式,这种需求在不同非阿贝尔类中存在差异。该现象源于能在退相干环境下保持稳健的非阿贝尔融合规则。最终,该团队通过大规模数值模拟证实了稳定性——弱退相干固定点在粗粒化后仍符合公理体系。这些成果为开放量子系统中拓扑态的系统分类奠定了理论基础。
