論文の概要: Adiabatic landscape and optimal paths in ergodic systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.13735v1
- Date: Tue, 28 Apr 2020 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-21 21:43:30.114875
- Title: Adiabatic landscape and optimal paths in ergodic systems
- Title（参考訳）: エルゴード系における断熱的景観と最適経路
- Authors: Sho Sugiura, Pieter W. Claeys, Anatoly Dymarsky, Anatoli Polkovnikov
- Abstract要約: 系のハミルトニアンを制御する結合空間において最適経路を求める。
AGPの特異な部分によって消滅する、弱い熱分解と非吸収性の多体「暗黒」状態を特定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Whether one is interested in quantum state preparation or in the design of
efficient heat engines, adiabatic (reversible) transformations play a pivotal
role in minimizing computational complexity and energy losses. Understanding
the structure of these transformations and identifying the systems for which
such transformations can be performed efficiently and quickly is therefore of
primary importance. In this paper we focus on finding optimal paths in the
space of couplings controlling the system's Hamiltonian. More specifically,
starting from a local Hamiltonian we analyze directions in the space of
couplings along which adiabatic transformations can be accurately generated by
local operators, which are both realizable in experiments and easy to simulate
numerically. We consider a non-integrable 1D Ising model parametrized by two
independent couplings, corresponding to longitudinal and transverse magnetic
fields. We find regions in the space of couplings characterized by a very
strong anisotropy of the variational adiabatic gauge potential (AGP),
generating the adiabatic transformations, which allows us to define optimal
adiabatic paths. We find that these paths generally terminate at singular
points characterized by extensive degeneracies in the energy spectrum,
splitting the parameter space into adiabatically disconnected regions. The
anisotropy follows from singularities in the AGP, and we identify special
robust weakly-thermalizing and non-absorbing many-body "dark" states which are
annihilated by the singular part of the AGP and show that their existence
extends deep into the ergodic regime.
- Abstract（参考訳）: 量子状態の生成や効率的な熱エンジンの設計に興味があるかどうかに関わらず、断熱(可逆)変換は計算の複雑さとエネルギー損失を最小化する重要な役割を果たす。
これらの変換の構造を理解し、そのような変換を効率的にかつ迅速に行うことができるシステムを特定することが、主な重要性である。
本稿では,システムのハミルトニアンを制御するカップリングの空間における最適経路の探索に着目する。
より具体的には、局所ハミルトニアンから始めると、局所作用素によって正確に断熱変換を生成できるカップリングの空間の方向を解析し、実験で実現可能であり、数値シミュレーションが容易である。
非可積分な1次元イジングモデルは、縦磁場と横磁場に対応する2つの独立したカップリングによってパラメータ化される。
結合空間内の領域は、変動型断熱ゲージポテンシャル(AGP)の非常に強い異方性によって特徴づけられ、断熱変換を生成し、最適断熱パスを定義することができる。
これらの経路は一般にエネルギースペクトルの広範な退化によって特徴づけられる特異点で終了し、パラメータ空間を断熱的に非連結領域に分割する。
異方性は AGP の特異点から追従し、AGP の特異部分によって消滅する特別な弱熱的かつ非吸収的な多体「暗黒」状態を特定し、それらの存在がエルゴード系に深く及んでいることを示す。
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