論文の概要: Controlling and exploring quantum systems by algebraic expression of
adiabatic gauge potential
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.05550v1
- Date: Mon, 12 Oct 2020 09:15:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 07:27:47.527771
- Title: Controlling and exploring quantum systems by algebraic expression of
adiabatic gauge potential
- Title（参考訳）: 断熱ゲージポテンシャルの代数的表現による量子系の制御と探索
- Authors: Takuya Hatomura, Kazutaka Takahashi
- Abstract要約: 反断熱駆動において、断熱ゲージ電位は、断熱時間進化と同一のダイナミクスを実現するために用いられる。
断熱ゲージ電位はエネルギー固有状態の構造を反映する。
逆イジング鎖の量子相転移の符号が見つかる。
- 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: Adiabatic gauge potential is the origin of nonadiabatic transitions. In
counterdiabatic driving, which is a method of shortcuts to adiabaticity,
adiabatic gauge potential can be used to realize identical dynamics to
adiabatic time evolution without requiring slow change of parameters. We
introduce an algebraic expression of adiabatic gauge potential. Then, we find
that the explicit form of adiabatic gauge potential can be easily determined by
some algebraic calculations. We demonstrate this method by using a single-spin
system, a two-spin system, and the transverse Ising chain. Moreover, we derive
a lower bound for fidelity to adiabatic time evolution based on the quantum
speed limit. This bound enables us to know the worst case performance of
approximate adiabatic gauge potential. We can also use this bound to find
dominant terms in adiabatic gauge potential to suppress nonadiabatic
transitions. We apply this bound to magnetization reversal of the two-spin
system and to quantum annealing of the transverse Ising chain. Adiabatic gauge
potential reflects structure of energy eigenstates, and thus we also discuss
detection of quantum phase transitions by using adiabatic gauge potential. We
find a signature of a quantum phase transition in the transverse Ising chain.
- Abstract（参考訳）: 断熱ゲージポテンシャルは非断熱遷移の起源である。
断熱性の近道法である反断熱駆動において、断熱ゲージポテンシャルは、パラメータの遅い変化を必要とせずに断熱時間発展と同一のダイナミクスを実現するために使用できる。
断熱ゲージポテンシャルの代数的表現を導入する。
すると、断熱ゲージポテンシャルの明示的な形式は代数的計算によって容易に決定できることがわかった。
本手法は,シングルスピンシステム,ツースピンシステム,横イジングチェーンを用いて実証する。
さらに, 量子速度限界に基づく断熱的時間発展に対する忠実性に対する下限を導出する。
この境界により、近似断熱ゲージポテンシャルの最悪の場合の性能を知ることができる。
また、これは非断熱遷移を抑制するために断熱ゲージポテンシャルにおいて支配的な項を見つけるためにも用いられる。
これを2スピン系の磁化反転と横イジング鎖の量子アニーリングに適用する。
断熱ゲージポテンシャルはエネルギー固有状態の構造を反映するので、断熱ゲージポテンシャルを用いて量子相転移の検出についても論じる。
逆イジング鎖の量子相転移の符号が見つかる。
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