論文の概要: Fast quantum-state transfer in Su-Schrieffer-Heeger chains beyond the noninteracting regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.23324v1
• Date: Mon, 22 Jun 2026 13:34:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-24 22:37:45.16166
• Title: Fast quantum-state transfer in Su-Schrieffer-Heeger chains beyond the noninteracting regime
• Title（参考訳）: 非相互作用状態を超えたSu-Schrieffer-Heeger鎖の高速量子状態移動
• Authors: François Impens, David Guéry-Odelin,
• Abstract要約: Su-Schrieffer-Heeger鎖の次アレスト近傍ホッピング相を調整可能である。 1つのホッピングショートカット四重項は、状態が瞬時に暗黒状態の軌道を保ち、四重項は相互作用によって引き起こされる自己位相変調をキャンセルする。 以上の結果から,ホッピング相は単なる技術的改良ではなく,高速かつ高忠実な輸送のための重要な制御資源であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Shortcuts to adiabaticity have made topological edge-state transfer fast in the single-particle regime, but their extension to interacting systems is obstructed by nonlinear phase accumulation. We show that this obstruction can be removed in Su-Schrieffer-Heeger chains by making the next-nearest-neighbor shortcut hopping phase tunable. In the mean-field regime, this yields an exact nonlinear shortcut: one hopping quadrature keeps the state on the instantaneous dark-state trajectory, while the orthogonal quadrature cancels the interaction-induced self-phase modulation. The resulting protocol is nonperturbative in the mean-field interaction strength. When applied to the full Bose-Hubbard dynamics, the mean-field shortcut remains beneficial but saturates below unit fidelity, exposing genuinely many-body corrections beyond the product-state picture. We then optimize the transfer directly in the many-body Hilbert space and find that complex, phase-tunable next-nearest-neighbor hoppings recover near-perfect fidelity. Our results show that hopping phases are not merely a technical refinement, but a key control resource for fast and high-fidelity transport in interacting topological systems.
• Abstract（参考訳）: 断熱性へのショートカットは、一粒子状態において位相的エッジ状態移動を速くするが、相互作用系への拡張は非線形位相蓄積によって妨げられる。 次アレスト近傍のショートカットホッピング相を調整可能とし, この障害をSu-Schrieffer-Heeger鎖で除去可能であることを示す。 平均場状態において、これは正確な非線形ショートカットを与える: 1つのホッピング四重項は瞬時にダークステート軌道の状態を保ち、直交四重項は相互作用によって誘導される自己位相変調をキャンセルする。 結果として生じるプロトコルは平均場相互作用強度では非摂動的である。 Bose-Hubbardのフルダイナミックスに適用した場合、平均フィールドショートカットは有益であるが、単位忠実度以下で飽和し、製品状態画像を超えた真の多体補正を露呈する。 次に、多体ヒルベルト空間の移動を直接最適化し、複素で位相可変な次アレスト近傍ホッピングがほぼ完全な忠実性を取り戻すことを発見する。 以上の結果から,ホッピング相は単なる技術的改良ではなく,対話型トポロジカルシステムにおける高速かつ高忠実な輸送のための重要な制御資源であることが示唆された。

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