論文の概要: Reservoir-engineering shortcuts to adiabaticity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12253v2
• Date: Wed, 16 Mar 2022 12:37:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 21:19:42.304495
• Title: Reservoir-engineering shortcuts to adiabaticity
• Title（参考訳）: adiabaticityへの貯水池工学的近道
• Authors: Rapha\"el Menu and Josias Langbehn and Christiane P. Koch and Giovanna Morigi
• Abstract要約: プロトコルは、パルスでストロボスコープでアンシラとカップリングすることで効率よく実装できる。 我々は,このプロトコルの忠実度を,結合の強さとメータの緩和率の関数として解析する。 驚くべきことに、アディバティックトランスファーは、アシラダイナミクスの時間スケールが特徴的なスピン時間スケールに匹敵する反対の状態において、はるかに効率的である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We propose a protocol that achieves fast adiabatic transfer between two orthogonal states of a qubit by coupling with an ancilla. The qubit undergoes Landau-Zener dynamics, whereas the coupling realizes a time-dependent Hamiltonian, which is diagonal in the spin's instantaneous Landau-Zener eigenstates. The ancilla (or meter), in turn, couples to a thermal bath, such that the overall dynamics is incoherent. We analyse the protocol's fidelity as a function of the strength of the coupling and of the relaxation rate of the meter. When the meter's decay rate is the largest frequency scale of the dynamics, the spin dynamics is encompassed by a master equation describing dephasing of the spin in the instantaneous eigenbasis. In this regime the fidelity of adiabatic transfer improves as the bath temperature is increased. Surprisingly, the adiabatic transfer is significantly more efficient in the opposite regime, where the time scale of the ancilla dynamics is comparable to the characteristic spin time scale. Here, for low temperatures the coupling with the ancilla tends to suppress diabatic transitions via effective cooling. The protocol can be efficiently implemented by means of a pulsed, stroboscopic coupling with the ancilla and is robust against moderate fluctuations of the experimental parameters.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, クビットの2つの直交状態間の高速な断熱移動を実現するプロトコルを提案する。 クォービットはランダウ・ツェナーのダイナミクスを受け、一方カップリングはスピンの瞬時ランダウ・ツェナー固有状態の対角線である時間依存ハミルトニアンを実現する。 アンシラ(またはメーター)は、全体的なダイナミクスが一貫性のないように熱浴と結合する。 我々は,このプロトコルの忠実度を,結合の強さとメータの緩和率の関数として解析する。 メーターの減衰速度がダイナミクスの最大の周波数スケールであるとき、スピンダイナミクスは瞬時固有バシスにおけるスピンの強調を記述するマスター方程式によって包含される。 この方法では、浴室温度が上昇するにつれて断熱伝達の忠実性が向上する。 驚くべきことに、アディバティックトランスファーは、アシラダイナミクスの時間スケールが特徴的なスピン時間スケールに匹敵する反対の状態において、はるかに効率的である。 低温の場合、アンシラとのカップリングは効果的な冷却によってダイアバティック遷移を抑制する傾向にある。 このプロトコルは、パルス結合されたストロボスコープ結合により効率よく実装することができ、実験パラメータの適度な変動に対して堅牢である。

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