論文の概要: Inhomogeneity induced shortcut to adiabaticity in Ising chains with
long-range interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.05621v2
- Date: Wed, 16 Dec 2020 10:25:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 07:18:14.152544
- Title: Inhomogeneity induced shortcut to adiabaticity in Ising chains with
long-range interactions
- Title（参考訳）: 長距離相互作用をもつイジング鎖の非均一性による断熱的切断
- Authors: Aritra Sinha, Debasis Sadhukhan, Marek M. Rams and Jacek Dziarmaga
- Abstract要約: 局所時間依存の不均一性で設計されたクエンチはスペクトルのギャップを生じさせる。
非均一な前方運動が特性的交叉速度よりも遅い場合にのみ、欠陥のない断熱遷移が得られることを示す。
この効果は、長距離相互作用を持つ系における効率的な断熱量子状態の準備に利用できる。
- 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: Driving a homogeneous system across a quantum phase transition in a
quench-time $\tau_Q$ generates excitations on wavelengths longer than the
Kibble-Zurek (KZ) length $\hat\xi\propto\tau_Q^{\nu/(1+z\nu)}$ within the KZ
time window $\hat t\propto\tau_Q^{z\nu/(1+z\nu)}$, where $z$ and $\nu$ are the
critical exponents. Quenches designed with local time-dependent inhomogeneity
can introduce a gap in the spectrum. For a variety of setups with short-range
interactions, they have been shown to suppress excitations if the spatial
velocity of the inhomogenous front is below the characteristic KZ velocity
$\hat v \propto \hat\xi/\hat t$. Ising-like models with long-range interactions
can have no sonic horizon, spreading information instantaneously across the
system. Usually, this should imply that inhomogenous transitions will render
the dynamics adiabatic regardless of the front velocity. However, we show that
we get an adiabatic transition with no defects only when the inhomogeneous
front moves slower than a characteristic crossover velocity $\tilde v \propto
\theta^{(z-1)\nu/(1+\nu)}$, where $\theta$ is the slope of the inhomogeneous
front at the critical point. The existence of this crossover velocity and
adiabaticity of the model is a consequence of the energy gap in the
quasiparticle spectrum that is opened by the inhomogeneity. This effect can be
employed for efficient adiabatic quantum state preparation in systems with
long-range interactions.
- Abstract（参考訳）: クエンチ時$\tau_q$ で量子相転移を横断する均質系を駆動すると、kz 時間ウィンドウ $\hat t\propto\tau_q^{z\nu/(1+z\nu)} 内でkibble-zurek (kz) の長さよりも長い波長の励起が生成され、ここで $z$ と $\nu$ は臨界指数である。
局所時間依存の不均一性で設計されたクエンチはスペクトルのギャップをもたらす。
短距離相互作用を持つ様々なセットアップに対して、不均質前線の空間速度が特性 KZ 速度 $\hat v \propto \hat\xi/\hat t$ 以下の場合、励起を抑制することが示されている。
長距離相互作用を持つイジングのようなモデルはソニックな地平線を持たず、システム全体に瞬時に情報を拡散する。
通常、これは不均質な遷移が前部速度によらず動的に断熱することを意味する。
しかし、不均質前線が特性的交叉速度より遅い場合にのみ、欠陥のない断熱遷移が得られることを示し、その際、臨界点における不均質前線の傾斜である$\tilde v \propto \theta^{(z-1)\nu/(1+\nu)}$。
このモデルの交叉速度と断熱性の存在は、不均一性によって開放される準粒子スペクトルのエネルギーギャップの結果である。
この効果は、長距離相互作用を持つ系における効率的な断熱量子状態形成に利用できる。
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