泵浦是周期性改变状态来输运物质的机械设备。1983年,英国物理学家David J. Thouless提出量子泵浦概念。随后,他提出的量子泵浦现象被称为Thouless泵浦。近年来,由于Thouless泵浦与整数量子霍尔效应具有相同的拓扑性质,引起了实验和理论物理学家的关注。即使在引入无序情况下,Thouless泵浦会受到拓扑保护,具有一定的鲁棒性。近期,拓扑安德森绝缘体被提出。该物相给出反直觉的物理,即无序也可以将拓扑平庸系统诱导为拓扑非平庸系统。因此,无序是否同样能够诱导拓扑泵浦这一问题便出现了。
前期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员范桁、副研究员许凯、研究员郑东宁、副主任工程师相忠诚等,在超导量子芯片制备、超导量子计算和量子模拟领域取得系列进展。近期,该团队自主设计并制备了“庄子”号一维43比特量子芯片,并利用此芯片实现展示了霍夫施塔特蝴蝶能谱。科研人员在“庄子”号上构建了固态量子系统中的Thouless泵浦,探讨了Thouless泵浦中拓扑与无序的竞争和相互影响。
该研究运用弗洛凯周期调控技术构建了Rice-Mele模型,通过绝热调制模型参数观测到不同参数调控轨迹下的Thouless泵浦过程。研究验证了单位调控周期粒子的输运位移取决于参数调控轨迹的拓扑数。进一步,研究通过引入格点势能无序观测到输运鲁棒性。研究还通过调制拓扑平庸双圈参数调控轨迹,观测到格点势能无序诱导的量子泵浦过程。同时,实验观测到Thouless泵浦在引入相互作用无序情况下的鲁棒性。特别是,通过调控拓扑平庸的不包含原点的单圈参数调控轨迹,实验观测到准周期相互作用无序诱导的拓扑泵浦。这一成果可看作是拓扑安德森绝缘体的动力学版本,亦是实验上的首次观测。
相关研究成果以Interplay between disorder and topology in Thouless pumping on a superconducting quantum processor为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院等的支持。
a、“庄子”号一维43比特量子处理器;b、弗洛凯周期调控技术构建Rice-Mele模型示意图;c、不同参数调控轨迹对应的不同Thouless泵浦过程;d、格点势能无序下Thouless泵浦的鲁棒性;e、格点势能无序诱导的量子泵浦;f、相互作用无序下Thouless泵浦的鲁棒性;g、准周期相互作用无序诱导的量子泵浦
华中科技大学同济医学院附属同济医院(以下简称“武汉同济医院”)“网红”外科医生程才已于近日正式加盟浙江大学医学院附 家校社协同育人是建设教育强国的重要要求,是落实立德树人根本任务的重要支撑。近年来,各地大力推进家校社“教联体”建设,落实学校、家庭、社会各方育人责任和相互协同机制,增强协同育人共识,提升协同育人实效,对促进青 11月13日,教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出,习近平 当地时间10月31日至11月1日,2024年全球教育会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕“科学、技术、创新与数字变革”和“高等教育的公平机会、质量和流动性”等议题进行讨论。教育部副部长、中国联合国教科文组织全国委 11月6日,曲阜师范大学举办首期教育家精神思政大课,学校党委副书记、校长张洪海带领同学们走进“校长讲校长——跨越时空的对话”,通过问道、论道、就道、弘道四个环节,在教师博物馆为青年教师和 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 陈欣然)“大家来看这幅图,图中红点表示位于中心城区的64处红色旧址,其余36处位于周边郊区……”近日,在天津城建大学革命丰碑展馆,讲解员正在向参观的学生们介绍 。本文链接:科研人员通过“庄子”号观测到量子泵浦中拓扑与无序的相互影响http://www.sushuapos.com/show-12-836-0.html
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