量子硬件上非厄米特结状带的数字模拟

纽结与链环代表了非局域连通性的一种基本模式,其贯穿于从弦理论到蛋白质折叠的物理科学领域。尽管光谱编织已在多种平台的双带非厄米模型中得到探索,但由于这些系统中变分优化的局限性,在可编程量子硬件上直接模拟和表征该现象——尤其是超过两股线的情况——仍是一项艰巨挑战。为此,该工作提出了一类非厄米多带扭曲模型,并实现了一种非变分协议,以在可编程超导量子处理器上表征其复杂编织带结构。通过将本征态的缠绕映射到光谱拓扑,该团队设计了一种高效的测量策略,可在无需完整光谱层析成像或重复优化的前提下提取编织信息,包括编织词以及亚历山大多项式、琼斯多项式等纽结不变量。该工作实验演示了复杂纽结与链环(如霍普夫链和所罗门结)的重构。该方法为在近期量子器件上研究奇异非厄米拓扑提供了通用框架,开辟了模拟纽结理论中更复杂拓扑结构的路径。
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提交arXiv: 2026-04-29 17:26

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