由光子拓扑边缘态介导的稳健量子比特相互作用

该研究团队通过二维Hofstadter晶格中受拓扑保护的边缘态,研究了两个空间分离量子比特的耦合机制。在这一混合平台中,量子比特与晶格的不同边缘位点相耦合,实现了由拓扑边缘模式介导的长程相互作用。研究人员求解了完整系统哈密顿量,并通过分析本征态结构揭示了量子比特间产生相干相互作用的条件。分析表明,有效耦合对量子比特位置、能量失谐及边缘谱的拓扑特性具有高度敏感性。该工作获得了一个超越微扰理论的解析解,完整描述了量子比特与边缘模式间的相互作用关系。这些研究成果为探索拓扑边缘模式介导相互作用的人工量子系统中的信息传输和多体效应奠定了基础。

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