據(jù)報道, 中國科技大學(xué)的郭光燦院士團隊中的李傳鋒、 唐建順和王軼韜等在國際上首次實現(xiàn)了循環(huán)式宇稱時間（PT: parity-time） 對稱量子模擬器的構(gòu)建, 并基于該模擬器觀測到量子態(tài)在PT 對稱系統(tǒng)中的動態(tài)演化行為, 為深入研究非厄米量子物理提供了有效的實驗平臺。 該成果日前已發(fā)表于國際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評論快報》 上。

PT 對稱系統(tǒng)是一類由滿足PT 反演不變的動力學(xué)哈密頓量所控制的物理系統(tǒng)。 一方面PT 對稱系統(tǒng)同樣具有實數(shù)本征能譜, 其中能夠存在穩(wěn)定的本征動力學(xué)模式； 另一方面, PT 對稱系統(tǒng)中的本征動力學(xué)模式具有特殊的非正交性質(zhì), 且系統(tǒng)能帶在奇異點附近具有獨特的拓?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 對稱動力學(xué)的多種量子物理性質(zhì)仍缺乏深入的實驗研究和應(yīng)用。

研究人員基于自主設(shè)計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)中首次實現(xiàn)了循環(huán)式PT 對稱量子模擬器的構(gòu)建。 該量子模擬器可以有效地模擬PT 對稱量子系統(tǒng)的動力學(xué)演化過程, 并輸出離散時間模式下的演化量子態(tài)。 基于該量子模擬器, 研究組實驗觀測了PT 對稱未破缺區(qū)和破缺區(qū)中的量子態(tài)動態(tài)演化過程, 并研究了量子態(tài)可分辨性在奇異點附近的動力學(xué)臨界相變現(xiàn)象。 該成果為PT 對稱及其他非厄米量子物理的研究提供了有效的實驗平臺。