論文の概要: Fighting Exponentially Small Gaps by Counterdiabatic Driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02520v1
- Date: Thu, 3 Oct 2024 14:28:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-04 02:51:33.638942
- Title: Fighting Exponentially Small Gaps by Counterdiabatic Driving
- Title（参考訳）: 対圧駆動による特発的な小ギャップ対策
- Authors: Federico Balducci, András Grabarits, Adolfo del Campo,
- Abstract要約: 一階量子相転移による断熱流の加速における近似的反断熱駆動(CD)の効率について検討する。
本研究は,NP-hard Ising問題の特徴である極めて小さなギャップを越える場合,ローカルCD戦略が有効性に制限されていることを示す。
この制限に対処するために、量子ブラキストロン反断熱駆動(QBCD)と呼ばれる別の方法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the efficiency of approximate counterdiabatic driving (CD) in accelerating adiabatic passage through a first-order quantum phase transition. Specifically, we analyze a minimal spin-glass bottleneck model that is analytically tractable and exhibits both an exponentially small gap at the transition point and a change in the ground state that involves a macroscopic rearrangement of spins. Using the variational Floquet-Krylov expansion to construct CD terms, we find that while the formation of excitations is significantly suppressed, achieving fully adiabatic evolution remains challenging, necessitating high-order nonlocal terms in the expansion. Our results demonstrate that local CD strategies have limited effectiveness when crossing the extremely small gaps characteristic of NP-hard Ising problems. To address this limitation, we propose an alternative method, termed quantum brachistochrone counterdiabatic driving (QBCD), which significantly increases the fidelity to the target state over the expansion method by directly addressing the gap-closing point and the associated edge states.
- Abstract（参考訳）: 一階量子相転移による断熱流の加速における近似的反断熱駆動(CD)の効率について検討する。
具体的には、分析的に抽出可能な極小スピングラスボトルネックモデルを分析し、遷移点における指数的に小さなギャップと、スピンのマクロな再配置を伴う基底状態の変化の両方を示す。
変分フロケ・クリロフ展開を用いてCD項を構成すると、励起の生成は著しく抑制されるが、完全に断熱的な進化は困難であり、拡張において高次非局所項を必要とする。
本研究は,NP-hard Ising問題の特徴である極めて小さなギャップを越える場合,ローカルCD戦略が有効性に制限されていることを示す。
この制限に対処するため,量子ブラキストロン反断熱駆動(QBCD)と呼ばれる別の方法を提案する。
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