論文の概要: Adiabatic time evolution of highly excited states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.13967v3
- Date: Wed, 29 May 2024 06:44:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-31 02:31:12.059250
- Title: Adiabatic time evolution of highly excited states
- Title（参考訳）: 高励起状態の断熱時間進化
- Authors: Hadi Yarloo, Hua-Chen Zhang, Anne E. B. Nielsen,
- Abstract要約: 保護エネルギーギャップが存在しないにもかかわらず、量子多体傷は断熱時間の進化に適していることを示す。
単一の孤立した基底状態を操作することは、量子的応用では一般的であるが、傷跡状態の断熱的進化は、基底状態のような状態の塔全体を操作するための柔軟性を提供する。
- 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: Adiabatic time evolution of quantum systems is a widely used tool with applications ranging from state preparation through simplifications of computations and topological transformations to optimization and quantum computing. Adiabatic time evolution generally works well for gapped ground states, but not for thermal states in the middle of the spectrum that lack a protecting energy gap. Here we show that quantum many-body scars -- a particular type of highly excited states -- are suitable for adiabatic time evolution despite the absence of a protecting energy gap. Considering two rather different models, namely a one-dimensional model constructed from tensor networks and a two-dimensional fractional quantum Hall model with anyons, we find that the quantum scars perform similarly to gapped ground states with respect to adiabatic dynamics when the required final adiabatic fidelity is around 0.99. The maximum speed at which the scar state of the one-dimensional model can be adiabatically transformed decreases as a power law with system size, as opposed to exponentially for both generic thermal and disorder-driven localized states. At constant and very low ramp speed, we find that the deviation of the fidelity from unity scales linearly with ramp speed for scar states, but quadratically for gapped ground states. The gapped ground states hence perform better when the required adiabatic fidelities are very high, such as 0.9999 and above. We identify two mechanisms for leakage out of the scar state and use them to explain our results. While manipulating a single, isolated ground state is common in quantum applications, adiabatic evolution of scar states provides the flexibility to manipulate an entire tower of ground-state-like states simultaneously in a single system.
- Abstract（参考訳）: 量子システムの断熱時間進化は、状態の準備から計算の単純化、トポロジカル変換、最適化や量子コンピューティングに至るまで、広く使われているツールである。
断熱時間進化は一般にギャップのある基底状態に対してうまく機能するが、保護エネルギーギャップが欠如しているスペクトルの中央の熱状態に対してはうまく機能しない。
ここでは、特定の種類の高励起状態である量子多体傷が、エネルギーギャップの保護がないにもかかわらず断熱的な時間進化に適していることが示される。
テンソルネットワークと2次元分数的量子ホールモデルから構築された2つのかなり異なるモデルを考えると、必要な最終断熱忠実度が約0.99のとき、量子不足は断熱力学に関してギャップ付き基底状態と類似する。
1次元モデルの傷痕状態が断熱的に変換できる最大速度は、一般的な熱と障害駆動の局所化状態の両方に対して指数関数的に減少するのに対し、システムサイズによるパワー則として減少する。
傾斜速度が一定で非常に低い場合、一元性からの距離のずれはスカー状態のランプ速度と線形にスケールするが、ギャップのある地盤状態の2次的な変化は見いだされる。
したがって、0.9999以上のような、必要となる断熱係数が非常に高い場合には、ギャップのある基底状態がより良く動作する。
傷跡から漏れ出す2つのメカニズムを特定し,その結果を説明する。
単一で孤立した基底状態の操作は量子的応用では一般的であるが、傷跡状態の断熱的進化は、単一のシステムで同時に基底状態のような状態の塔全体を操作できる柔軟性を提供する。
関連論文リスト
- $W$ state is not the unique ground state of any local Hamiltonian [0.0]
すべての量子状態の基底状態の特徴づけは、量子多体物理学において重要な問題である。
W$状態を含む新しい単純な状態のクラスを導入します。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-16T18:00:01Z) - Tower of two-dimensional scar states in a localized system [0.0]
不足状態の塔を収容する有限次元2次元乱れモデルについて検討する。
スペクトルは非熱的であり、散乱状態はエントロピーの高い正確な固有状態として現れる。
検討されたモデルに対して、局所化は予想されるよりも強いと論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-23T20:11:21Z) - Preparing quantum many-body scar states on quantum computers [2.466969572222768]
量子多体散乱状態は多体系の高励起固有状態である。
スカー状態は、システムが特別な初期状態に準備されたときに無限に長寿命のコヒーレントダイナミクスを引き起こす。
本稿では、量子コンピュータを用いてこの問題を研究できる状態準備プロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-19T18:36:46Z) - Growth of entanglement of generic states under dual-unitary dynamics [77.34726150561087]
デュアルユニタリ回路(英: Dual-unitary circuits)は、局所的に相互作用する量子多体系のクラスである。
特に、それらは「可解」な初期状態のクラスを認めており、熱力学の極限では、完全な非平衡力学にアクセスできる。
この場合、時間段階における絡み合いの増大は有限時間に対して極大であるが、無限時間極限における極大値に近付く。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-29T18:20:09Z) - Unconventional mechanism of virtual-state population through dissipation [125.99533416395765]
オープン量子系において、仮想状態が長い時間で大きな人口を獲得できる現象を報告する。
これは、仮想状態が無人口のままである状況は、メタスタブルであることを意味する。
これらの結果は、相互作用する量子ビットの散逸系における安定かつ準安定な絡み合った状態の生成のような実践的な問題にどのように関係するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-24T17:09:43Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z) - Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to
state synthesis and quantum Otto cycles [68.8204255655161]
貯水池工学(Reservoir engineering)は、消散と脱コヒーレンス(decoherence)を障害というよりはむしろ道具として扱う、注目すべきタスクである。
トラップイオンの1次元高調波運動のための貯水池工学を実装するための衝突モデルを構築した。
複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-26T08:32:39Z) - Bridging the Gap Between the Transient and the Steady State of a
Nonequilibrium Quantum System [58.720142291102135]
非平衡の多体量子系は、多体物理学のフロンティアの1つである。
直流電場における強相関電子に関する最近の研究は、系が連続した準熱状態を経て進化することを示した。
我々は、短時間の過渡計算を用いて遅延量を求める補間スキームを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-04T06:23:01Z) - Exact many-body scars and their stability in constrained quantum chains [55.41644538483948]
量子傷は、低い絡み合いエントロピーを特徴とする非熱的固有状態である。
本研究では,これらの正確な量子的傷点の摂動に対する応答について,システムサイズによる忠実度感受性のスケーリングを解析して検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T19:05:50Z) - Quantum Many-Body Scar States in Two-Dimensional Rydberg Atom Arrays [0.0]
2次元PXPモデルでは、指数関数的に多くの正確な量子多体散乱状態が見つかる。
これは隣り合う封鎖状態における2次元ライドバーグ原子配列の有効モデルである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-10T03:29:38Z) - Onsager's Scars in Disordered Spin Chains [0.0]
本稿では, 量子多体欠陥を示す非可積分スピンチェーンモデルのクラスを提案する。
いくつかの初期状態に対する忠実度と絡み合いエントロピーのダイナミクスについて検討する。
我々のモデルは、乱れた量子多体スカーレッドモデルの最初の明示的な例である。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-31T16:36:53Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。