可扩展的自旋压缩在具有无序的幂律相互作用XXZ模型中

传统上,自旋压缩效应主要在全互联相互作用模型中被研究,但近期研究表明这种效应也能存在于具有幂律相互作用的系统中,这为里德堡原子、囚禁离子、超冷原子及金刚石氮空位(NV)中心等平台提供了直接验证途径。Wu等人于《自然》第646卷(2025年)指出,在NV中心体系中,位置无序性会显著削弱自旋压缩效应,导致其无法实现实际应用所需的、随系统规模扩展的性能优势。本工作通过半经典建模方法,系统研究了二维晶格中存在空位缺陷情况下自旋压缩的鲁棒性。该团队发现在幂律相互作用的XXZ模型中,存在一个可扩展压缩效应的无序阈值——低于该阈值时可实现可扩展压缩,而超过阈值后扩展性将丧失。研究人员绘制了可扩展压缩的相图,并据此解释了前述NV实验中压缩效应缺失的原因。该研究不仅量化了多种量子模拟器实现可扩展自旋压缩所能容忍的最大无序度,揭示了对无序性具有显著耐受性的参数区间,更指出可控缺陷构筑是实现固态体系可扩展压缩效应的可行路径。
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提交arXiv: 2026-01-15 18:55

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