論文の概要: A universal shortcut method for state transfer in quantum spin systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08920v1
- Date: Thu, 14 Dec 2023 13:27:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-15 21:59:18.676266
- Title: A universal shortcut method for state transfer in quantum spin systems
- Title（参考訳）: 量子スピン系における状態伝達のユニバーサルショートカット法
- Authors: Jian Xu, Feng Mei and Yan-Qing Zhu
- Abstract要約: 本研究では,多状態Landau-Zenerアプローチとより厳密な断熱条件により,断熱性へのショートカットを構築するためのプロトコルを開発する。
重要なことは、我々のプロトコルはエネルギースペクトルに関するわずかな情報しか必要とせず、システムの進化速度を調整することである。
我々の発見は現在の技術で実現でき、多体システムや散逸ケース、フロッケプロセスにも拡張できる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0540658657556174
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The need for fast and robust quantum state transfer is an essential element
in scalable quantum information processing, leading to widespread interest in
shortcuts to adiabaticity for speeding up adiabatic quantum protocols. However,
shortcuts to adiabaticity for systems with more than a few levels is
occasionally challenging to compute in theory and frequently difficult to
implement in experiments. In this work, we develop a protocol for constructing
shortcuts to adiabaticity through the multi-state Landau-Zener approach and a
stricter adiabatic condition. Importantly, our protocol only requires a few
pieces of information about the energy spectrum and adjusts the evolutionary
rate of the system, making it both generic for theoretical models and friendly
for experimental implementation. As examples, we apply our protocol to state
transfer in the non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model and the
topological Thouless pump models and find that it can speed up the manipulation
speed while remaining robust to Hamiltonian errors. Furthermore, our findings
can be realized using current technology and could potentially be extended to
many-body systems, dissipation cases, or Floquet processes. Overall, the
proposed shortcut protocol offers a promising avenue for enhancing the
efficiency and reliability of quantum state transfer protocols.
- Abstract（参考訳）: 高速で堅牢な量子状態転送の必要性は、スケーラブルな量子情報処理において不可欠な要素であり、断熱的な量子プロトコルを高速化するための近道への関心が広まる。
しかしながら、いくつかのレベルを持つシステムの短絡は、理論上は計算が困難であり、しばしば実験で実装することが困難である。
本研究では,多状態ランドウ・ゼナー法とより厳格な断熱条件を用いて,断熱への近道を構築するプロトコルを開発した。
重要なことは、我々のプロトコルはエネルギースペクトルに関する情報のみを必要とし、システムの進化速度を調整し、理論モデルには汎用的であり、実験的な実装には親和性がある。
例えば、本プロトコルを非エルミートsu-schrieffer-heeger(ssh)モデルとトポロジカルthouless pumpモデルにおける状態伝達に適用し、ハミルトン誤差に頑健なまま操作速度を高速化できることを確認した。
さらに,現在の技術を用いることにより,多体システム,散逸ケース,フロッケプロセスに拡張できる可能性が示唆された。
提案したショートカットプロトコルは、量子状態転送プロトコルの効率性と信頼性を高めるための有望な道を提供する。
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