利用绝热捷径探索非厄米超导量子比特的拓扑特性

由非厄米哈密顿量描述的开放量子系统,因其复能谱的拓扑特性而展现出丰富动力学行为。通过绕行异常点简并结构,这种拓扑特性可实现拓扑态输运、手性几何相位及本征值编织现象。为触及这些拓扑特征,通常需以绝热方式驱动系统。然而在复谱系统中,传统绝热输运仅对具有最低损耗的本征态有效。先前实验已在具有相对增益的量子态中验证了此类绝热演化,但对具有相对损耗的量子态则观测到绝热性破缺。该研究工作采用“绝热捷径”方案——反绝热驱动技术,在维持瞬时本征态轨迹的同时规避损耗效应,且大幅缩短操控时标。研究人员利用具有人工耗散的超导Transmon电路开展实验,验证了该控制方法的鲁棒性。实验结果表明,反绝热驱动能稳定准静态输运过程并保持复能谱的拓扑特性。

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