論文の概要: Local Counterdiabatic Driving for Jaynes-Cummings Lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.19186v1
- Date: Fri, 27 Sep 2024 23:56:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 04:01:11.119137
- Title: Local Counterdiabatic Driving for Jaynes-Cummings Lattices
- Title（参考訳）: Jaynes-Cummings格子の局所的断熱駆動
- Authors: A. Govindarajan, L. Tian,
- Abstract要約: 本稿では,Jaynes-Cummings格子における局所的反断熱駆動を利用して高速かつ高忠実な状態調製を行う手法を提案する。
本手法により,多部 W 状態が高忠実度で作成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://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Jaynes-Cummings (JC) lattices can be constructed by connecting quantum two-level systems with cavities and have been widely studied for polariton many-body states and multipartite entanglement. Although adiabatic evolution has been studied for the generation of many-body states in this system, its reliance on long timescales can lead to serious decoherence. Here we present a scheme that utilizes local counterdiabatic (CD) driving to provide fast and high-fidelity state preparation in JC lattices. The exact CD Hamiltonian for this system contains nonlocal couplings between qubits and cavities at different and distant sites, which causes a challenge in the implementation. Leveraging the symmetries of the eigenstates under both periodic and open boundary conditions, we derive a local CD Hamiltonian that generates the same dynamics as the exact CD Hamiltonian and our numerical simulations confirm this result. We also show that a multipartite W-state can be prepared with high fidelity using this method. The implementation and decoherence of this scheme with superconducting quantum devices are also discussed.
- Abstract（参考訳）: ジャイネス・カミングス (Jynes-Cummings, JC) 格子は量子二層系とキャビティを結合することで構築することができ、偏光子多体状態や多粒子絡みに対して広く研究されている。
この系における多体状態の生成のために断熱的進化が研究されているが、長い時間スケールへの依存は深刻なデコヒーレンスを引き起こす可能性がある。
本稿では,JC格子上での高速かつ高忠実な状態生成を実現するために,局所的反断熱駆動(CD)を利用したスキームを提案する。
この系に対する正確なCDハミルトニアンは、異なる場所と離れた場所でのキュービットとキャビティの間の非局所結合を含んでおり、これは実装に挑戦を引き起こす。
周期的境界条件と開境界条件の両方の下で固有状態の対称性を利用すると、正確なCDハミルトニアンと同じダイナミクスを生成する局所CDハミルトニアンが導出され、数値シミュレーションによりこの結果が裏付けられる。
また,本手法を用いて多部W状態を高忠実度で作成できることを示す。
超伝導量子デバイスによるこのスキームの実装とデコヒーレンスについても論じる。
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