論文の概要: Adiabatic Dynamics and Shortcuts to Adiabaticity: Fundamentals and Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.11798v1
• Date: Sun, 25 Jul 2021 13:16:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 23:38:14.453383
• Title: Adiabatic Dynamics and Shortcuts to Adiabaticity: Fundamentals and Applications
• Title（参考訳）: adiabatic dynamics and shortcuts to adiabaticity: fundamentals and applications
• Authors: Alan C. Santos
• Abstract要約: この論文では、断熱力学(閉かつ開系)と遷移のない量子駆動の一連の結果が提示されている。 いくつかの理論的応用が研究され、この論文で提示されたいくつかの理論的予測が実験的に検証されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this thesis, it is presented a set of results in adiabatic dynamics (closed and open system) and transitionless quantum driving that promote some advances in our understanding on quantum control and Hamiltonian inverse engineering. In the context of adiabatic dynamics in closed systems, it is introduced a validation mechanism for the adiabaticity conditions by studing the system dynamics from a non-inertial reference frame. By considering a decohering scenario, validity conditions of the adiabatic approximation are also studied. As a fresh general result with potential applications, it is shown that under decoherence the adiabaticity may still occur in the infinite time limit, as it happens for closed systems, for a class of initial quantum states. To end, the original contributions of this thesis to the theory of shortcuts to adiabaticity refers to a generalized approach of transitionless quantum driving, where one explores the gauge freedom of the quantal phase factors accompanying adiabatic trajectories. A number of theoretical applications are studied, where some theoretical prediction presented in this thesis are experimentally verified through two different experimental setups, namely a qubit encoded in the energy hyperfine structure of a Ytterbium trapped ion, and in nuclear magnetic resonance with a nuclear spin qubit.
• Abstract（参考訳）: 本論文では, 量子制御とハミルトニアン逆工学に関する我々の理解の進展を促進する, 断熱力学(閉・開システム)とトランジッションレス量子駆動に関する一連の結果を提示した。 閉システムにおける断熱力学の文脈では、非慣性参照フレームから系のダイナミクスをスタブすることで断熱条件の検証機構を導入する。 デコヒーレンスシナリオを考えることで、断熱近似の有効性条件も研究されている。 潜在的な応用の新たな結果として、デコヒーレンスの下では、閉系の場合のように、初期量子状態のクラスに対して、断熱性は無限の時間限内でも起こりうることが示されている。 結論として、この理論の近道性に対する理論への元々の貢献は、遷移のない量子駆動の一般化されたアプローチを指し、そこでは、断熱軌道を伴う量子位相因子のゲージ自由を探求する。 この論文で示された理論的な予測は、イッテルビウムトラップイオンのエネルギー超微細構造にエンコードされた量子ビットと核スピン量子ビットとの核磁気共鳴という2つの異なる実験的な設定で実験的に検証される。

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