論文の概要: Quantum adiabatic theorem for unbounded Hamiltonians with a cutoff and
its application to superconducting circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08116v2
- Date: Mon, 5 Dec 2022 23:34:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 23:43:36.448619
- Title: Quantum adiabatic theorem for unbounded Hamiltonians with a cutoff and
its application to superconducting circuits
- Title（参考訳）: カットオフを持つ非有界ハミルトニアンの量子断熱定理とその超伝導回路への応用
- Authors: Evgeny Mozgunov, Daniel A. Lidar
- Abstract要約: 我々は、様々なシステムに対して、厳密に断熱時間スケールを拘束できる新しい量子断熱定理を提案する。
我々の境界は超伝導回路の量子ビット近似に向けられている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a new quantum adiabatic theorem that allows one to rigorously
bound the adiabatic timescale for a variety of systems, including those
described by unbounded Hamiltonians. Our bound is geared towards the qubit
approximation of superconducting circuits, and presents a sufficient condition
for remaining within the $2^n$-dimensional qubit subspace of a circuit model of
$n$ qubits. The novelty of this adiabatic theorem is that unlike previous
rigorous results, it does not contain $2^n$ as a factor in the adiabatic
timescale, and it allows one to obtain an expression for the adiabatic
timescale independent of the cutoff of the infinite-dimensional Hilbert space
of the circuit Hamiltonian. As an application, we present an explicit
dependence of this timescale on circuit parameters for a superconducting flux
qubit, and demonstrate that leakage out of the qubit subspace is inevitable as
the tunnelling barrier is raised towards the end of a quantum anneal. We also
discuss a method of obtaining a $2^n\times 2^n$ effective Hamiltonian that best
approximates the true dynamics induced by slowly changing circuit control
parameters.
- Abstract（参考訳）: 本論では,非有界ハミルトニアンによって記述されたものを含む,様々な系に対する断熱時間スケールを厳密に拘束できる新しい量子断熱定理を提案する。
我々の境界は超伝導回路の量子ビット近似に向けられ、$n$ qubitsの回路モデルの2^n$次元の量子ビット部分空間に残るのに十分な条件が提示される。
このアディバティック定理の新規性は、以前の厳密な結果とは異なり、これはアディバティック時間スケールの因子として2^n$を含まず、回路ハミルトンの無限次元ヒルベルト空間の切断とは無関係に、アディバティック時間スケールの式を得ることができることである。
応用として、超伝導束量子ビットの回路パラメータに対するこの時間スケールの明示的な依存性を示し、量子アニールの端にトンネル障壁が上昇するにつれて、量子ビット部分空間からの漏れは避けられないことを示す。
また、回路制御パラメータがゆっくりと変化することによって引き起こされる真のダイナミクスを最も近似する2^n\times 2^n$ effective hamiltonianを得る方法についても検討する。
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