論文の概要: Dilute measurement-induced cooling into many-body ground states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05258v2
• Date: Wed, 20 Dec 2023 17:40:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 21:34:57.780699
• Title: Dilute measurement-induced cooling into many-body ground states
• Title（参考訳）: 希薄測定による多体基底状態の冷却
• Authors: Josias Langbehn, Kyrylo Snizhko, Igor Gornyi, Giovanna Morigi, Yuval Gefen, Christiane P. Koch
• Abstract要約: 量子システムをその基底状態に冷却することは、非自明な相互作用系の特徴づけにとって重要である。 測定に基づく冷却プロトコルを希薄な限界まで適用できる条件を同定する。 フラストレーションフリーな1次元スピン鎖の2つの例に対して、単一リンク上でのステアリングは、これらのシステムを独自の基底状態に冷却するのに十分であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5492530316344587
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cooling a quantum system to its ground state is important for the characterization of non-trivial interacting systems, and in the context of a variety of quantum information platforms. In principle, this can be achieved by employing measurement-based passive steering protocols, where the steering steps are predetermined and are not based on measurement readouts. However, measurements, i.e., coupling the system to auxiliary quantum degrees of freedom, is rather costly, and protocols in which the number of measurements scales with system size will have limited practical applicability. Here, we identify conditions under which measurement-based cooling protocols can be taken to the dilute limit. For two examples of frustration-free one-dimensional spin chains, we show that steering on a single link is sufficient to cool these systems into their unique ground states. We corroborate our analytical arguments with finite-size numerical simulations and discuss further applications.
• Abstract（参考訳）: 量子システムを基底状態まで冷却することは、非自明な相互作用系の特徴づけや、様々な量子情報プラットフォームの文脈において重要である。 原則として、測定に基づく受動ステアリングプロトコルを用いることで、ステアリングステップが予め決められており、測定読み出しに基づいていない。 しかしながら、システムと補助的な量子自由度を結合する測定は、かなりコストがかかり、測定数とシステムサイズをスケールするプロトコルは、実用的適用性に制限がある。 本稿では、測定に基づく冷却プロトコルを希薄な限界に持ち込むことができる条件を特定する。 フラストレーションフリーな1次元スピン鎖の2つの例に対して、単一リンク上でのステアリングは、これらのシステムを独自の基底状態に冷却するのに十分であることを示す。 我々は,有限次元数値シミュレーションを用いて解析的議論を行い,さらなる応用について考察する。

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