論文の概要: Non-Abelian Thouless pumping based on the global adiabatic criterion in Rydberg synthetic lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07223v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 10:05:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.349555
- Title: Non-Abelian Thouless pumping based on the global adiabatic criterion in Rydberg synthetic lattices
- Title（参考訳）: Rydberg合成格子における大域的断熱基準に基づく非アベリアThoulessポンプ
- Abstract要約: ライドバーグ合成次元を用いたリーブ格子における非アベリアThoulessポンプの量子的実装について検討する。
我々は、リンドブラッドマスター方程式と状態依存リドバーグ損失と代表摂動を用いた非アベリアThoulessポンプの数値シミュレーションを行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3891530345631955
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a quantum implementation of non-Abelian Thouless pumping in Lieb lattices using Rydberg synthetic dimensions. The lattice is encoded in twelve selected microwave-coupled Rydberg levels, forming a three-cell structure with six degenerate zero-energy states. These zero-energy states define the working subspace for cyclic modulation of the microwave couplings, while the remaining bright states provide the dominant leakage channels at finite evolution time. To choose the relative timing of the Gaussian pulses, we introduce a global adiabatic criterion (GAC), which evaluates the mean value and temporal fluctuation of a nonadiabatic factor obtained from a representative $Λ$-type transfer paradigm. With the resulting timing applied to the full twelve-level pumping dynamics, composing two elementary pumping cycles in opposite temporal orders produces distinct projected population maps. It is exactly consistent with noncommuting matrix-valued adiabatic operations in the zero-energy subspace. We numerically simulate the non-Abelian Thouless pumping using the Lindblad master equation with state-dependent Rydberg loss and representative perturbations. The results show that the GAC-selected timing within the same Gaussian pulse family gives higher target-state population than two literature-adapted Gaussian pulse schedules over the simulated parameter ranges. This quantum implementation of non-Abelian Thouless pumping, enabled by the GAC, marks a major milestone in finite-time geometric control and paves the way for transformative applications in holonomic quantum computing with Rydberg synthetic lattices.
- Abstract（参考訳）: ライドバーグ合成次元を用いたリーブ格子における非アベリアThoulessポンプの量子的実装について検討する。
格子は12個のマイクロ波カップリングされたリドベルク準位に符号化され、6つの退化ゼロエネルギー状態を持つ3セル構造を形成する。
これらのゼロエネルギー状態はマイクロ波カップリングの循環変調の作用部分空間を定義し、残りの明るい状態は有限進化時間で支配的な漏れチャネルを提供する。
ガウスパルスの相対的タイミングを選択するために、代表$$$-type転送パラダイムから得られる非断熱係数の平均値と時間的変動を評価する大域的断熱基準(GAC)を導入する。
結果として得られたタイミングが全12レベルポンプの動力学に適用されたことにより、2つの基本ポンプの周期を反対の時間順序で構成することで、予測された人口マップが作成される。
これは、ゼロエネルギー部分空間における非可換行列値の断熱演算と完全に一致している。
我々は、リンドブラッドマスター方程式と状態依存リドバーグ損失と代表摂動を用いた非アベリアThoulessポンプの数値シミュレーションを行った。
その結果、同じガウスパルス系列内のGAC選択タイミングは、模擬パラメータ範囲上での2つの文献適応ガウスパルススケジュールよりも高い目標状態の人口をもたらすことが示された。
この非アベリアThoulessポンプの量子化は、GACによって実現され、有限時間幾何学的制御において大きなマイルストーンとなり、Rydberg合成格子を用いたホロノミック量子コンピューティングにおける変換的応用の道を開いた。
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