論文の概要: Shortcuts to Analog Preparation of Non-Equilibrium Quantum Lakes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03518v1
- Date: Wed, 05 Feb 2025 19:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:31:15.659545
- Title: Shortcuts to Analog Preparation of Non-Equilibrium Quantum Lakes
- Title（参考訳）: 非平衡量子湖のアナログ作成のショートカット
- Authors: Nik O. Gjonbalaj, Rahul Sahay, Susanne F. Yelin,
- Abstract要約: 外部の駆動によって平衡からさらに外れると、量子湖の準備が大幅に加速する。
もともとは陸地を目標に設計されていた反断熱運転技術は、自然に湖を標的にしている。
後者の場合、固定レーザーパワーにおいて、ほぼ一桁のオーダーで準備を加速するシーケンスを構築する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The dynamical preparation of exotic many-body quantum states is a persistent goal of analog quantum simulation, often limited by experimental coherence times. Recently, it was shown that fast, non-adiabatic Hamiltonian parameter sweeps can create finite-size ``lakes'' of quantum order in certain settings, independent of what is present in the ground state phase diagram. Here, we show that going further out of equilibrium via external driving can substantially accelerate the preparation of these quantum lakes. Concretely, when lakes can be prepared, existing counterdiabatic driving techniques -- originally designed to target the ground state -- instead naturally target the lakes state. We demonstrate this both for an illustrative single qutrit and a model of a $\mathbb{Z}_2$ Rydberg quantum spin liquid. In the latter case, we construct experimental drive sequences that accelerate preparation by almost an order of magnitude at fixed laser power. We conclude by using a Landau-Ginzburg model to provide a semi-classical picture for how our method accelerates state preparation.
- Abstract（参考訳）: エキゾチック多体量子状態の動的準備は、しばしば実験的なコヒーレンス時間によって制限されるアナログ量子シミュレーションの永続的な目標である。
近年、高速で非断熱的なハミルトンパラメータスイープは、基底状態相図にあるものとは無関係に、特定の設定において量子秩序の有限サイズの ``lakes'' を生成できることが示されている。
ここでは、外部駆動による平衡外への移動が、これらの量子湖の準備を著しく加速することを示す。
具体的には、湖が準備できる場合、既存の反断熱運転技術(元々は地面を目標に設計されていた)は湖の州を標的にしている。
これは、単立方体と$\mathbb{Z}_2$Rydberg量子スピン液体のモデルの両方に対して実証する。
後者の場合、固定レーザーパワーでほぼ一桁の精度で調製を加速する実験駆動シーケンスを構築する。
ランダウ・ギンズブルグモデルを用いて,提案手法が状態準備をいかに加速するかの半古典的図式を提供する。
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