論文の概要: Shortcuts to adiabatic Thouless pumping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17081v2
• Date: Wed, 7 Feb 2024 15:45:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-08 18:56:04.960862
• Title: Shortcuts to adiabatic Thouless pumping
• Title（参考訳）: adiabatic thouless pumpingへの近道
• Authors: Wenjie Liu and Yongguan Ke and Chaohong Lee
• Abstract要約: 本稿では,近距離断熱によるThoulessポンプの高速化を提案する。 我々は, 分散抑制されたThoulessポンプを断熱体制を超えて実装するために, 制御されたハミルトン式を解析的に導出した。 本研究は, 断熱体制を超えて高速なトポロジカルポンピングを実現するための, 実用的で効率的な方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9688858888666714
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Thouless pumping, the quantized transport of particles in a cyclic adiabatic evolution, faces a challenge: slow driving may exceed the coherent time, while fast driving may break quantization. To address this dilemma, we propose to speed up Thouless pumping using shortcuts to adiabaticity. By using counterdiabatic theory, we analytically derive the controlled Hamiltonian for implementing dispersion-suppressed Thouless pumping beyond the adiabatic regime. Compared to traditional Thouless pumping methods, our fast topological pumping approach offers remarkable advantages. Firstly, it enables a substantial reduction of pumping time up to 11 orders of magnitude faster than the traditional approach. Secondly, our method effectively suppresses wavepacket diffusion, further enhancing its efficiency. Furthermore, we demonstrate the resilience of our protocol against moderate noise levels. Our study offers a practical and efficient method for achieving fast topological pumping beyond the adiabatic regime.
• Abstract（参考訳）: 循環的断熱進化における粒子の量子化輸送であるThouless pumpingは、遅い運転はコヒーレント時間を超え、速い運転は量子化を損なうという課題に直面している。 このジレンマに対処するために,近距離断熱によるThoulessポンプの高速化を提案する。 逆ダイアバティック理論を用いて, 分散抑制トウレスポンプをアダイアバティック・レジームを超えて行うための制御ハミルトニアンを解析的に導出する。 従来の thouless pumping 法と比較して,高速なトポロジカルポンピングアプローチは顕著な利点を提供する。 まず、従来のアプローチよりも11桁の速さでポンプの時間を大幅に削減できる。 第2に,本手法はウェーブパレット拡散を効果的に抑制し,その効率をさらに高める。 さらに、中程度の雑音レベルに対するプロトコルのレジリエンスを実証する。 本研究は, 断熱体制を超えて高速なトポロジカルポンピングを実現するための実用的で効率的な方法を提案する。

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