缓慢衰减的长程相互作用对拓扑量子比特的影响
该研究团队探究了量子多体系统中拓扑基态简并度对长程相互作用的鲁棒性。研究重点针对按幂律1/r^α缓慢衰减的双体相互作用(其中α小于空间维度),这类相互作用超出了现有稳定性定理的适用范围——这些定理仅适用于短程或快速衰减的长程扰动。 主要成果是通过路径积分技术(类似于Coleman提出的瞬子方法)计算了若干玩具模型的基态分裂能。这些模型是一维Ising模型H=-∑iσizσi+1z + λ∑i≠j|i-j|^-ασixσjx(λ>0且α<1)的变体,也与具有幂律密度-密度相互作用的Kitaev p波导线模型密切相关。研究发现分裂能δ呈现拉伸指数缩放规律δ∼exp(-C√L^(1+α)/2),其中L为系统尺寸。 此外,研究人员还分析了另一个无需路径积分技术即可处理的长程相互作用玩具模型,该模型同样表现出类似行为。



