論文の概要: Accelerating quantum adiabatic evolution with $π$-pulse sequences

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.09320v1
• Date: Wed, 11 Jun 2025 01:37:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 06:35:02.175856
• Title: Accelerating quantum adiabatic evolution with $π$-pulse sequences
• Title（参考訳）: π$パルス配列による量子断熱進化の加速
• Authors: Tonghao Xing, Jiang Zhang, Guilu Long,
• Abstract要約: 我々は,$pi$パルスを用いて急激な断熱的進化を実現することを提案する。 本研究では,2レベルシステムと3レベルシステムの両方において,提案方式の有効性を実証する。 提案手法は従来のSTIRAPプロトコルと比較して高い忠実度を実現し,非断熱遷移を著しく抑制する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7675483336334565
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum information processing, the development of fast and robust control schemes remains a central challenge. Although quantum adiabatic evolution is inherently robust against control errors, it typically demands long evolution times. In this work, we propose to achieve rapid adiabatic evolution, in which nonadiabatic transitions induced by fast changes in the system Hamiltonian are mitigated by flipping the nonadiabatic transition matrix using $\pi$ pulses. This enables a faster realization of adiabatic evolution while preserving its robustness. We demonstrate the effectiveness of our scheme in both two-level and three-level systems. Numerical simulations show that, for the same evolution duration, our scheme achieves higher fidelity and significantly suppresses nonadiabatic transitions compared to the traditional STIRAP protocol.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理において、高速で堅牢な制御方式の開発は依然として中心的な課題である。 量子断熱進化は本質的に制御誤差に対して堅牢であるが、通常は長い進化時間を必要とする。 本研究では,ハミルトニアン系における高速な変化によって誘導される非断熱遷移が,$\pi$パルスを用いて非断熱遷移行列を反転させることにより緩和される急激な断熱的進化を実現することを提案する。 これにより、その堅牢性を維持しながら、断熱的進化の迅速な実現が可能になる。 本研究では,2レベルシステムと3レベルシステムの両方において,提案方式の有効性を実証する。 シミュレーションにより,本手法は従来のSTIRAPプロトコルと比較して高い忠実度を実現し,非断熱遷移を著しく抑制することがわかった。

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