論文の概要: Experimentally verifying anti-Kibble-Zurek behavior in a quantum system under noisy control field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.00885v1
• Date: Mon, 3 Aug 2020 14:03:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 06:37:28.314501
• Title: Experimentally verifying anti-Kibble-Zurek behavior in a quantum system under noisy control field
• Title（参考訳）: 雑音場下での量子系における反キブル・ズレーク挙動の実験的検証
• Authors: Ming-Zhong Ai, Jin-Ming Cui, Ran He, Zhong-Hua Qian, Xin-Xia Gao, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, and Guang-Can Guo
• Abstract要約: Kibble-Zurek メカニズム (KZM) は、原理的に相転移現象を記述できる普遍的なフレームワークである。 強誘電性相転移の研究において、反KZ挙動と呼ばれる矛盾する観察が報告されている。 本研究は,2段階系における反KZ挙動の量子シミュレーションの段階を定めている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.305954220018315
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Kibble-Zurek mechanism (KZM) is a universal framework which could in principle describe phase transition phenomenon in any system with required symmetry properties. However, a conflicting observation termed anti-KZ behavior has been reported in the study of ferroelectric phase transition, in which slower driving results in more topological defects [S. M. Griffin, et al. Phys. Rev. X. 2, 041022 (2012)]. Although this research is significant, its experimental simulations have been scarce until now. In this work, we experimentally demonstrate anti-KZ behavior under noisy control field in three kinds of quantum phase transition protocols using a single trapped Yb ion. The density of defects is studied as a function of the quench time and the noise intensity. We experimentally verify that the optimal quench time to minimize excitation scales as a universal power law of the noise intensity. Our research sets a stage for quantum simulation of such anti-KZ behavior in two-level systems and reveals the limitations of the adiabatic protocols such as quantum annealing.
• Abstract（参考訳）: キブル・ズレック機構 (KZM) は、原理上、必要な対称性を持つ任意の系における相転移現象を記述できる普遍的な枠組みである。 しかし、強誘電性相転移(ferroelectric phase transition)の研究において、反KZ挙動と呼ばれる対立する観測結果が報告されており、よりトポロジカルな欠陥(S. M. Griffin, et al. Phys. Rev. X. 2, 041022 (2012)))を引き起こす。 この研究は重要であるが、これまで実験的なシミュレーションは少なかった。 本研究では,単一トラップybイオンを用いた3種類の量子相転移プロトコルにおいて,ノイズ制御場下での反kz挙動を実験的に実証する。 欠陥の密度は、クエンチ時間とノイズ強度の関数として研究されている。 雑音強度の普遍的パワー則として励起スケールを最小化する最適クエンチ時間を実験的に検証した。 本研究は,2レベルシステムにおける反KZ挙動の量子シミュレーションの段階を設定し,量子アニールなどの断熱プロトコルの限界を明らかにする。

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