論文の概要: Geometric phase and non-adiabatic resonance of the Rabi model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01158v1
- Date: Mon, 4 Oct 2021 02:31:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 14:17:18.174532
- Title: Geometric phase and non-adiabatic resonance of the Rabi model
- Title（参考訳）: Rabiモデルの幾何学的位相と非断熱共鳴
- Authors: Sijiang Liu, Zhiguo L\"u and Hang Zheng
- Abstract要約: 逆回転項が幾何相に与える影響とRabiモデルの共鳴との関係について検討する。
循環状態において重要な役割を果たすのは高次の調和項である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8047694351309205
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the effects of counterrotating terms on geometric phase and
its relation to the resonance of the Rabi model. We apply the unitary
transformation with a single parameter to the Rabi model and obtain the
transformed Hamiltonian involving multiple harmonic terms. By combining the
counter-rotating-hybridized rotating-wave method with time-dependent
perturbation theory, we solve systematically time evolution operator and then
obtain the geometric phase of the two-level system. Our results are beyond
adiabatic approximation and rotating-wave approximation (RWA). Higher-order
harmonic resonance happens when driving frequency is equal to higher-order
subharmonic of the Rabi frequency. In comparison with numerically exact
results, our calculated results are accurate over a wide range of parameters
space, especially in higher-order harmonic resonance regimes. In these regimes
we demonstrate geometric phases change dramatically while those of the RWA are
smooth. The RWA is thoroughly invalid even if the driving strength is extremely
weak. We find it is the higher-order harmonic terms that play an important role
on the cyclic state and demonstrate the characters of geometric phase in
higher-order harmonic resonance regime. We also present analytical formalism of
the change rate of geometric phase and quasienergies, which agree well with
numerically exact ones even in the strong driving case. The developed method
can be applied to explore the dynamics of strongly driven qubits and physical
properties of higher-order harmonic processes.
- Abstract（参考訳）: 逆回転項が幾何学的位相に及ぼす影響とラビモデルの共鳴との関係について検討した。
単一パラメータを持つユニタリ変換をRabiモデルに適用し、複数の調和項を含む変換ハミルトン変換を得る。
対向共動回転波法と時間依存摂動理論を組み合わせることで、系統的に時間発展作用素を解き、2段階系の幾何学的位相を得る。
我々の結果は断熱近似と回転波近似(RWA)を越えている。
高次調和共鳴は、駆動周波数がラビ周波数の高次サブハーモニックと等しい場合に起こる。
特に高次高調波共鳴系では, 数値的精度と比較して, 計算結果は幅広いパラメータ空間において正確である。
これらの状態において、RWAの位相が滑らかである間に幾何学的位相が劇的に変化することを示す。
rwaは、駆動強度が極めて弱い場合でも完全に無効である。
周期状態において重要な役割を果たす高次調和項であり、高次調和共振レジームにおける幾何学的位相の特徴を示す。
また, 強い駆動の場合においても, 数値的精度のよい幾何位相と準エネルギーの変化率の解析形式を提示する。
本手法は,高次調和過程の強駆動量子ビットのダイナミクスと物性を探索するために応用できる。
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