拓扑稳定子态的多体手性
手性(chirality)的一个核心特征在于系统与其镜像之间的根本区别。尽管已有大量关于手性相的实验观测以及理论进展,但尚未出现纯粹基于多体量子态纠缠结构的手性量子信息理论表征。本文中,通过将多体手性定义为一种在有限深度局域操作下无法将量子态变换为其复共轭的障碍,研究团队引入了多体手性的概念。研究人员严格建立了基于稳定子实现的 \(\mathbb{Z}_d^{(k)}\) 任意子理论的多体手性,证明复共轭可通过局域量子信道实现,当且仅当底层任意子数据是镜像不变的。这一发现揭示了一些传统诊断方法无法检测的手性形式,包括具有零模交换子、零手征中心荷以及可交换投影算子实现的例子。该团队进一步证明,该障碍本质上是四体相关的,而对于三体纠缠结构则不可见。最后,研究团队证明当 \(d>2\) 时,\(\mathbb{Z}_d^{(k)}\) 态具有内在的多体虚数性:其复相位结构无法通过有限深度局域幺正操作去除。令人瞩目的是,这包括了那些并非多体手性的态。

