據(jù)報(bào)道, 中國(guó)科技大學(xué)的郭光燦院士團(tuán)隊(duì)中的李傳鋒、 唐建順和王軼韜等在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了循環(huán)式宇稱時(shí)間（PT: parity-time） 對(duì)稱量子模擬器的構(gòu)建, 并基于該模擬器觀測(cè)到量子態(tài)在PT 對(duì)稱系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)演化行為, 為深入研究非厄米量子物理提供了有效的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 該成果日前已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》 上。

PT 對(duì)稱系統(tǒng)是一類由滿足PT 反演不變的動(dòng)力學(xué)哈密頓量所控制的物理系統(tǒng)。 一方面PT 對(duì)稱系統(tǒng)同樣具有實(shí)數(shù)本征能譜, 其中能夠存在穩(wěn)定的本征動(dòng)力學(xué)模式； 另一方面, PT 對(duì)稱系統(tǒng)中的本征動(dòng)力學(xué)模式具有特殊的非正交性質(zhì), 且系統(tǒng)能帶在奇異點(diǎn)附近具有獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 而在量子領(lǐng)域,受限于量子系統(tǒng)的操控難度, PT 對(duì)稱動(dòng)力學(xué)的多種量子物理性質(zhì)仍缺乏深入的實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用。

研究人員基于自主設(shè)計(jì)的非厄米量子邏輯門及單光子循環(huán)演化結(jié)構(gòu), 在線性光學(xué)系統(tǒng)中首次實(shí)現(xiàn)了循環(huán)式PT 對(duì)稱量子模擬器的構(gòu)建。 該量子模擬器可以有效地模擬PT 對(duì)稱量子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程, 并輸出離散時(shí)間模式下的演化量子態(tài)。 基于該量子模擬器, 研究組實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了PT 對(duì)稱未破缺區(qū)和破缺區(qū)中的量子態(tài)動(dòng)態(tài)演化過(guò)程, 并研究了量子態(tài)可分辨性在奇異點(diǎn)附近的動(dòng)力學(xué)臨界相變現(xiàn)象。 該成果為PT 對(duì)稱及其他非厄米量子物理的研究提供了有效的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。