論文の概要: Shortcuts to adiabaticity with general two-level non-Hermitian systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.08202v1
- Date: Fri, 12 Apr 2024 02:15:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-15 16:05:17.468977
- Title: Shortcuts to adiabaticity with general two-level non-Hermitian systems
- Title（参考訳）: 一般二層非エルミート系による断熱への近道
- Authors: T. Z. Luan, H. Z. Shen, X. X. Yi,
- Abstract要約: 断熱性 (Adiabaticity) は、断熱過程と同じ最終状態を有限または短い時間で再現する高速な過程である。
本稿では,トランジッションレス量子駆動アルゴリズムをベースとした,断熱処理のショートカットを提案する。
一般ハミルトニアンが互いに共役しない非対角要素は、多くの物理系で実装可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Shortcuts to adiabaticity are alternative fast processes which reproduce the same final state as the adiabatic process in a finite or even shorter time, which have been extended from Hermitian systems to non-Hermitian systems in recent years, but they are barely explored for general non-Hermitian systems where off-diagonal elements of the Hamiltonian are not Hermitian. In this paper, we propose a shortcuts to adiabaticity technique which is based on a transitionless quantum driving algorithm to realize population transfer for general two-level non-Hermitian systems and give both exact and approximate analytical solutions of the corresponding counteradiabatic driving Hamiltonian, where the latter can be extended to the zeroth-order and first-order terms by applying perturbative theory. We find that the first-order correction term is different from the previous results, which is caused by the non-Hermiticity of the off-diagonal elements. We work out an exact expression for the control function and present examples consisting of a general two-level system with gain and loss to show the theory. The results suggest that the high-fidelity population transfer can be implemented in general non-Hermitian systems by our method, which works even with strong non-Hermiticity and without rotating wave approximation. Furthermore, we show that the general Hamiltonian the off-diagonal elements of which are not conjugate to each other can be implemented in many physical systems with the present experimental technology, such as an atom-light interaction system and whispering-gallery microcavity, which might have potential applications in quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 断熱性へのショートカット(英: shortcut to adiabaticity)は、有限あるいはそれ以上の時間で断熱過程と同じ最終状態を再現する代替の高速過程であり、近年ではエルミート系から非エルミート系へと拡張されているが、ハミルトニアンの非対角要素がエルミート系でない一般非エルミート系に対しては、ほとんど探索されていない。
本稿では, 一般の2レベル非エルミート系の集団移動を実現するために, 過渡的量子駆動アルゴリズムをベースとした非断熱処理手法のショートカットを提案し, 対応する反断熱駆動ハミルトニアンの正確な解析解と近似的解析解をそれぞれ与え, 後者は摂動理論を適用してゼロ次項と1次項に拡張することができる。
その結果, 1次補正項は, 対角要素の非ハーモニティ性に起因する前の結果と異なることがわかった。
制御関数の正確な表現と、その理論を示すためにゲインとロスを持つ一般的な2段階のシステムからなる実例について検討する。
以上の結果から,高忠実度集団移動は,強い非ハーミティティーと回転波近似を伴わずとも,一般の非エルミティアン系で実現可能であることが示唆された。
さらに, 量子情報処理に応用可能な原子-光相互作用系やささやき声の微小キャビティなどの実験技術により, 互いに共役しない非対角素子を多くの物理系で実装できることが示される。
関連論文リスト
- Non-equilibrium dynamics of charged dual-unitary circuits [44.99833362998488]
平衡外量子系における対称性と絡み合いの相互作用は、現在、激しい多分野研究の中心にある。
一般二重ユニタリ回路を拡張した可解状態のクラスを導入することができることを示す。
無限の温度状態に緩和する既知の可解状態のクラスとは対照的に、これらの状態は非自明な一般化されたギブスアンサンブルの族に緩和する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-31T17:57:14Z) - Quantum Circuits for the heat equation with physical boundary conditions via Schrodingerisation [33.76659022113328]
本稿では、物理境界条件を持つ偏微分方程式(PDE)の量子シミュレーションのための量子回路の明示的設計について検討する。
時間依存的物理的境界条件から生じる不均一項を扱うための2つの方法を提案する。
次に、[CJL23]から量子シミュレーション手法を適用し、結果の非自律系を1次元の自律系に変換する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-22T03:52:14Z) - Adiabatic Transformations in Dissipative and Non-Hermitian Phase Transitions [0.4915744683251149]
非エルミート量子系における相転移の研究に普遍的なアプローチを提供する量子幾何テンソルの新しい一般化を提案する。
我々の一般化は、断熱変換の生成の概念に基づいており、リウヴィリア超作用素または有効非エルミート・ハミルトン作用素によって記述されたシステムに適用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-18T17:05:08Z) - Fixing detailed balance in ancilla-based dissipative state engineering [0.5126361628588283]
散逸状態工学(英: Dissipative state engineering)とは、工学的な散逸または工学的な環境を用いてハミルトンの基底状態を作成するプロトコルである。
また, 本手法は, アンシラが系の弱結合限界における有効浴槽と見なされるため, 真のゼロ温度環境において, 詳細なバランスを期待できないため, 本手法は本質的な限界を有すると論じる。
疑似モデムと呼ばれるオープン量子系から最近開発された手法を用いて,この制限を克服することを検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-19T07:43:23Z) - Non-Hermitian Parent Hamiltonian from Generalized Quantum Covariance
Matrix [0.0]
我々は、一対の生物直交固有状態から非エルミート的ハミルトニアンを構成する体系的かつ効率的な方法を提供する。
我々の研究は、非エルミート物理学の将来の探求に光を当てている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-06T16:27:22Z) - Entanglement timescale and mixedness in non-Hermitian quantum systems [0.0]
有限次元量子系に対する線形エントロピーの短時間摂動展開について論じる。
非エルミートハミルトニアンは、考慮された入力状態に対する線形エントロピーの短時間のダイナミクスを強化する。
この結果は、非エルミート量子センシング、非エルミート系の量子熱力学、および$mathcalPT$-symmetric量子場理論に応用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:53:07Z) - Continuous phase transition induced by non-Hermiticity in the quantum
contact process model [44.58985907089892]
量子多体系の特性、特に相転移が非ハーミシティによってどのように影響を受けるかは、まだ不明である。
連続相転移はQCPの非ハーミシティによって引き起こされることを示す。
非ハーミシティ性は古典相転移とは異なる特異な振る舞いを持つ多体系を普遍性を持つので、有限サイズ系においても順序パラメータと感受性は無限に表示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T01:11:28Z) - Pontryagin-Optimal Control of a non-Hermitian Qubit [0.0]
我々は、1つの非エルミート量子ビットの制御について研究する。
我々は、排ガスを条件とした量子ビットの力学において、連続的かつ微分可能な純粋状態軌道を実現する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-04T20:51:29Z) - Non-Gaussian superradiant transition via three-body ultrastrong coupling [62.997667081978825]
3体結合を特徴とする量子光学ハミルトニアンのクラスを導入する。
提案手法は,検討されたモデルを実装した最先端技術に基づくサーキットQED方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-07T15:39:21Z) - From geometry to coherent dissipative dynamics in quantum mechanics [68.8204255655161]
有限レベル系の場合、対応する接触マスター方程式で示される。
2レベル系の量子崩壊をコヒーレントかつ連続的な過程として記述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-29T18:27:38Z) - Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum
Gates with Two Dark Paths in a Trapped Ion [41.36300605844117]
共振駆動を持つ4レベル系をベースとした171mathrmYb+$イオンを捕捉した2つの暗い経路に非断熱型ホロノミック単一量子ゲートを示す。
現在の実験技術では、非自明なホロノミック2量子ビット量子ゲートも実現可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-19T06:57:50Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。