論文の概要: Optimizing edge state transfer in a Su-Schrieffer-Heeger chain via hybrid digital-analog strategies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12179v1
• Date: Tue, 17 Oct 2023 11:25:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-20 18:26:40.960518
• Title: Optimizing edge state transfer in a Su-Schrieffer-Heeger chain via hybrid digital-analog strategies
• Title（参考訳）: ハイブリッドデジタルアナログ戦略によるSu-Schrieffer-Heeger鎖のエッジ状態伝達の最適化
• Authors: Sebasti\'an V. Romero, Xi Chen, Gloria Platero, Yue Ban
• Abstract要約: Su-Schrieffer-Heeger(SSH)連鎖は、量子材料と量子情報処理と技術の理解を深める上で重要な役割を担っている。 本稿では,SSHチェーンにおけるエッジ状態の非断熱的かつ高忠実な転送を目的としたハイブリッドアナログデジタルプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8914132324834045
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Su-Schrieffer-Heeger (SSH) chain, serving as a paradigmatic model for comprehending topological phases and their associated edge states, plays a pivotal role in advancing our understanding of quantum materials and quantum information processing and technology. In this paper, we introduce a hybrid analog-digital protocol designed for the non-adiabatic yet high-fidelity transfer of edge states in a SSH chain, featuring two sublattices A and B. The core of our approach lies in harnessing the approximate time-dependent counter-diabatic (CD) interaction, derived from adiabatic gauge potentials. However, to enhance transfer fidelity, particularly in long-distance chains, higher-order nested commutators become crucial. To simplify experimental implementation and navigate computational complexities, we identify the next-to-nearest-neighbour (NNN) hopping terms between sublattice A as dominant CD drivings, and further optimize them by using variational quantum circuits. Through digital quantum simulation, our protocol showcases the capability to achieve rapid and robust solutions, even in the presence of disorder. This analog-digital transfer protocol, an extension of quantum control methodology, establishes a robust framework for edge state transfer. Importantly, the optimal CD drivings identified can be seamlessly implemented across various quantum registers, highlighting the versatility of our approach.
• Abstract（参考訳）: su-schrieffer-heeger(ssh)チェーンは、位相相とその周辺状態を理解するためのパラダイムモデルとして機能し、量子材料と量子情報処理および技術を理解する上で重要な役割を果たす。 本稿では,2つの部分格子aとbを特徴とする,sshチェーンにおける非断熱的かつ高忠実なエッジ状態の転送のために設計されたハイブリッドアナログ・デジタルプロトコルを提案する。 しかし、特に長距離チェーンにおける転送忠実性を高めるため、高次ネスト型整流器が重要となる。 実験的な実装を簡略化し、計算複雑性をナビゲートするために、サブラチテンA間のホッピング項を支配的なCD駆動として同定し、さらに変動量子回路を用いて最適化する。 ディジタル量子シミュレーションにより,乱れが存在する場合でも高速でロバストな解を実現できることを示す。 このアナログデジタル転送プロトコルは、量子制御手法の拡張であり、エッジ状態転送のための堅牢なフレームワークを確立する。 重要なことは、最適なCDドライブは様々な量子レジスタでシームレスに実装でき、我々のアプローチの汎用性を強調している。

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