論文の概要: Control of strongly interacting quantum many-body states with an
effective mean-field approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00349v2
- Date: Fri, 2 Feb 2024 02:38:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-05 11:51:54.391932
- Title: Control of strongly interacting quantum many-body states with an
effective mean-field approach
- Title（参考訳）: 有効平均場アプローチによる強相互作用量子多体状態の制御
- Authors: Muhammad S. Hasan, Thomas Fog\'arty, Jing Li, Andreas Ruschhaupt,
Thomas Busch
- Abstract要約: STA(Shortcut to adiabaticity)は、高忠実度で量子システムを制御できる強力なツールである。
本稿では、平均場アプローチを用いて、強く相関した多体システムに対してSTAを設計する方法について概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.195898829014392
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Shortcuts to adiabaticity (STA) are powerful tools that can be used to
control quantum systems with high fidelity. They work particularly well for
single particle and non-interacting systems which can be described exactly and
which possess invariant or self-similar dynamics. However, finding an exact STA
for strongly correlated many-body systems is difficult, as their complex
dynamics cannot be easily described, especially for larger systems. Here, we
outline a method to design STAs for these systems using a mean-field approach
that succinctly captures the strong interaction effects through a quartic
nonlinear term. We show that for the case of the harmonic oscillator with a
time-dependent trap frequency the mean-field approach works exactly and
recovers the well-known STA from literature. To highlight the robustness of our
approach we also show that it works effectively for anharmonic potentials,
achieving higher fidelities than other typical control techniques.
- Abstract（参考訳）: STA(Shortcut to adiabaticity)は、高忠実度で量子システムを制御できる強力なツールである。
それらは正確に記述でき、不変あるいは自己相似力学を持つ単一粒子系や非相互作用系に対して特にうまく機能する。
しかし、特に大規模システムでは複雑な力学を簡単に記述できないため、強く相関した多体系に対する正確なSTAを見つけることは困難である。
本稿では,4次非線形項による強い相互作用効果を簡潔に捉えた平均場法を用いて,これらのシステムのためのstaの設計手法について概説する。
時間依存トラップ周波数を持つ高調波発振器の場合、平均場アプローチは正確に動作し、文献からよく知られたSTAを復元する。
提案手法のロバスト性を強調するために,非調和ポテンシャルに対して効果的に作用し,他の一般的な制御手法よりも高い忠実性を達成することを示す。
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