Fock空间预热化与量子处理器上的时间晶体序

周期性驱动的量子多体系统展现出多种奇异的非平衡现象,为量子应用提供了前景广阔的路径。然而,如何稳定并利用这些高纠缠物质态的核心挑战在于系统会因从驱动场吸收能量而加热。本研究提出并实验验证了一种名为“福克空间预热化”(FSP)的无序机制,可有效抑制加热效应。该机制将福克空间网络划分为多个线性稀疏子网络,使得即使高能量密度初始态也能延长热化时间尺度。通过72个超导量子比特的实验平台,研究人员观测到基于FSP的时间晶体序能在120个驱动周期内保持稳定,且适用于多种初始福克态。通过测量位点分辨关联函数,该团队确认了其动力学约束源于近似守恒的畴壁数。进一步通过调节系统尺寸进行畴壁与福克空间动力学的有限尺度标度分析,发现FSP-热化交叉区具有尺寸无关特性,并将动力学行为与Floquet幺正算符的本征结构相关联。该工作证实FSP是打破遍历性的强健机制,为探索新型非平衡量子物质及其应用开辟了道路。
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提交arXiv: 2025-10-28 04:40

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