面向双曲空间物理模拟的可扩展超导电路架构

过去六年的理论研究和实验表明,通过负曲率空间的合成工程技术,在器件物理中能够实现新颖的行为和功能。例如,双曲能带理论的最新进展揭示了高维本征态的出现——这些特征在传统欧几里得系统中根本不存在。与此同时,超导量子电路已成为可扩展架构中量子类比模拟和数字模拟的领先平台。在此,该团队提出了一种可扩展的超导电路框架,用于在双曲和类笼目结构晶格上模拟紧束缚模型。通过这种方法,该团队在实验上实现了三种不同的晶格结构,其中包括(据该团队所知首次)单元晶格位于亏格为3的黎曼曲面上的双曲晶格。该方案将双曲度规直接编码到高品质超导谐振腔之间的电容耦合中,从而克服了先前设计在可扩展性和光谱分辨率上的主要限制,实现了光谱与局域化特性的可调控复现。这些成果为凝聚态物理中开展大规模双曲材料实验研究奠定了基础,并为实现双曲量子处理器铺平了道路,可能对基础物理学和量子计算领域均产生重要影响。
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提交arXiv: 2025-10-27 20:12

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