論文の概要: Optimizing the preparation of Dicke states using counterdiabatic driving methods

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14378v1
• Date: Thu, 14 May 2026 04:58:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.628802
• Title: Optimizing the preparation of Dicke states using counterdiabatic driving methods
• Title（参考訳）: 反断熱駆動法によるディック状態の最適化
• Authors: Fengzhe Tang, Gangcheng Wang,
• Abstract要約: 非相互作用性2レベル原子系におけるディック状態の効率的な調製に関する理論的スキームを提案する。 ラピッドアダバティックパス(RAP)を用いることで、最初のコヒーレントスピン状態からターゲットディック状態までシステムをいかに操るかを示す。 さらに,非断熱遷移を抑制する反断熱駆動(CD)を導入する。
• 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: Recently, the technique of counterdiabatic driving, which provides an effective strategy for accelerating adiabatic quantum evolution, has been widely applied in the preparation of many-body quantum states. In this work, we propose a theoretical scheme for the efficient preparation of Dicke states in a system of non-interacting two-level atoms. Our approach leverages the one-axis twisting (OAT) interaction to generate non-classical correlations and combines it with time-dependent external fields to achieve precise control over the dynamics of the system. By employing rapid adiabatic passage (RAP), it demonstrates how the system can be steered from an initial coherent spin state to a target Dicke state with high fidelity [S. C. Carrasco, M. H. Goerz, S. A. Malinovskaya, V. Vuletić, W. P. Schleich, and V. S. Malinovsky, Phys. Rev. Lett. \textbf{132}, 153603 (2024)]. To further optimize the preparation process, we introduce counterdiabatic driving (CD), which suppresses non-adiabatic transitions. Numerical simulations confirm that our scheme can achieve high-fidelity Dicke states for a moderate number of particles. Our results provide a scalable and experimentally feasible approach to prepare Dicke states, with potential applications in quantum metrology, quantum communication, and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 近年、多体量子状態の生成において、断熱的量子進化を加速させる効果的な戦略を提供する反断熱駆動技術が広く応用されている。 本研究では,非相互作用性2レベル原子系におけるDicke状態の効率的な調製に関する理論的スキームを提案する。 本手法では, 1軸ねじれ(OAT)相互作用を利用して非古典的相関を発生させ, 時間依存外部場と組み合わせ, 系の力学を正確に制御する。 急速断熱路 (RAP) を用いて, 初期コヒーレントスピン状態から目標ディック状態へ高忠実度[S。 C. Carrasco, M. H. Goerz, S. A. Malinovskaya, V. Vuletić, W. P. Schleich, V. S. Malinovsky, Phys。 レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・ bf{132}, 153603 (2024)] さらに,非断熱遷移を抑制する反断熱駆動(CD)を導入する。 数値シミュレーションにより、このスキームは適度な数の粒子に対して高忠実度Dicke状態が得られることを確認した。 この結果はDicke状態を作成するためのスケーラブルで実験的に実現可能なアプローチを提供し、量子気象学、量子通信、量子情報処理に応用できる可能性がある。

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