論文の概要: Quantum simulation of the pseudo-Hermitian Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17438v2
• Date: Fri, 2 Feb 2024 18:19:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-05 18:28:44.950012
• Title: Quantum simulation of the pseudo-Hermitian Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana effect
• Title（参考訳）: 擬エルミート・ランダウ・ツェナー・シュタッケルベルク・マヨラナ効果の量子シミュレーション
• Authors: Feliks Kivel\"a, Shruti Dogra, Gheorghe Sorin Paraoanu
• Abstract要約: 本稿では,Landau-Zener-St"uckelberg-Majorana(LZSM)モデルの擬エルミート拡張に使用される時間依存非エルミート非PT対称ハミルトニアンの量子シミュレーションを提案する。
• 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: While the Hamiltonians used in standard quantum mechanics are Hermitian, it is also possible to extend the theory to non-Hermitian Hamiltonians. Particularly interesting are non-Hermitian Hamiltonians satisfying parity-time (PT) symmetry, or more generally pseudo-Hermiticity, since such non-Hermitian Hamiltonians can still exhibit real eigenvalues. In this work, we present a quantum simulation of the time-dependent non-Hermitian non-PT-symmetric Hamiltonian used in a pseudo-Hermitian extension of the Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana (LZSM) model. The simulation is implemented on a superconducting processor by using Naimark dilation to transform a non-Hermitian Hamiltonian for one qubit into a Hermitian Hamiltonian for a qubit and an ancilla; postselection on the ancilla state ensures that the qubit undergoes nonunitary time-evolution corresponding to the original non-Hermitian Hamiltonian. We observe properties such as the dependence of transition rates on time and the replacement of conservation of total probability by other dynamical invariants in agreement with predictions based on a theoretical treatment of the pseudo-Hermitian LZSM system.
• Abstract（参考訳）: 標準量子力学で使われるハミルトニアンはエルミート型であるが、非ヘルミート型ハミルトニアンに理論を拡張することもできる。 特に興味深いのは、非エルミートハミルトニアンがパリティ時間(PT)対称性を満たすこと、あるいはより一般に擬ハーモニティ性である。 本研究では,Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana (LZSM) モデルの擬エルミート拡張に使用される時間依存非エルミート対称ハミルトンの量子シミュレーションを提案する。 このシミュレーションは、ナイマーク拡張を用いて、非エルミートハミルトニアンを1キュービットとアンシラに対してエルミートハミルトニアンに変換し、アンシラ状態におけるポストセレクションにより、元の非エルミートハミルトニアンに対応する非ユニタリ時間発展を保証している。 擬エルミート型LZSMシステムの理論的処理に基づいて,時間的遷移速度の依存性や,他の動的不変量による全確率の保存の置き換えなどの特性を予測した。

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