論文の概要: Shortcuts to adiabatic state transfer in time-modulated two-level non-Hermitian systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00428v2
• Date: Tue, 05 Nov 2024 15:23:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-06 14:59:37.198764
• Title: Shortcuts to adiabatic state transfer in time-modulated two-level non-Hermitian systems
• Title（参考訳）: 時間変調2レベル非エルミート系における断熱状態伝達のショートカット
• Authors: Qi-Cheng Wu, Jun-Long Zhao, Yan-Hui Zhou, Biao-Liang Ye, Yu-Liang Fang, Zheng-Wei Zhou, Chui-Ping Yang,
• Abstract要約: 非エルミート系の非スペクトル的性質は、エルミート系に相反しない興味深い効果をもたらす。 時間変調された2レベル非エルミタン系において,ロバストかつ高速な断熱状態伝達を実現するためのスキームを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3926357402982764
• License:
• Abstract: Nontrivial spectral properties of non-Hermitian systems can give rise to intriguing effects that lack counterparts in Hermitian systems. For instance, when dynamically varying system parameters along a path enclosing an exceptional point (EP), chiral mode conversion occurs. A recent study [Phys. Rev. Lett. 133, 113802 (2024)] demonstrates the achievability of pure adiabatic state transfer by specifically selecting a trajectory in the system parameter space where the corresponding evolution operator exhibits a real spectrum while winding around an EP. However, the intended adiabatic state transfer becomes fragile when taking into account the effect of the nonadiabatic transition. In this work, we propose a scheme for achieving robust and rapid adiabatic state transfer in time-modulated two-level non-Hermitian systems by appropriately modulating system Hamiltonian and time-evolution trajectory. Numerical simulations confirm that complete adiabatic transfer can always be achieved even under nonadiabatic conditions after one period for different initialized adiabatic states, and the scheme remains insensitive to moderate fluctuations in control parameters. Therefore, this scheme offers alternative approaches for quantum-state engineering in non-Hermitian systems.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート系の非自明なスペクトル特性は、エルミート系に相反しない興味深い効果をもたらす。 例えば、例外点(EP)を囲む経路に沿って動的に変化するシステムパラメータでは、カイラルモード変換が発生する。 最近の研究 (Phys. Rev. Lett. 133, 113802 (2024)) では、EPを巻き回しながら実スペクトルを示すシステムパラメータ空間における軌道を具体的に選択することで、純粋な断熱状態移動の達成可能性を示している。 しかし、非断熱遷移の影響を考慮すると、意図された断熱状態移動は脆弱になる。 本研究では,時間変調された2段階の非エルミタン系において,ハミルトン系および時間進化軌道を適切に変調することにより,頑健かつ迅速な断熱状態伝達を実現する手法を提案する。 数値シミュレーションにより, 完全断熱遷移は, 異なる初期化断熱状態に対する1時間後の非断熱条件下においても常に達成可能であることが確認され, 制御パラメータの適度なゆらぎに敏感なスキームが保たれている。 したがって、このスキームは非エルミート系における量子状態工学の代替手法を提供する。

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