論文の概要: Time-independent counterdiabatic driving for emergent two-level subspaces in many-body systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.12848v2
- Date: Wed, 15 Jul 2026 08:21:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-16 12:21:59.637439
- Title: Time-independent counterdiabatic driving for emergent two-level subspaces in many-body systems
- Title（参考訳）: 多体系における創発的2レベル部分空間に対する時間非依存の反断熱駆動
- Abstract要約: 我々は、定数速度測地線が反断熱ハミルトン定数のヒルベルト・シュミットノルムを成すことを証明した。
時間非依存の反断熱駆動は、従来の断熱プロトコルよりもかなり短い時間スケールでの単位忠実度状態の準備を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We show that geodesic motion in the Riemannian manifold of quantum states provides a direct route to time-independent counterdiabatic driving. Using the relation between the counterdiabatic Hamiltonian and the quantum metric tensor, we prove that a constant-speed geodesic makes the Hilbert-Schmidt norm of the counterdiabatic Hamiltonian constant. For effective two-level systems whose counterdiabatic correction has a fixed operator direction, this further implies that the full counterdiabatic Hamiltonian itself is time independent. We illustrate this result with the Landau-Zener model, three-level Stimulated Raman adiabatic passage and a collectively driven Rydberg ensemble in the blockade regime. Limitations of this approach in realistic many-body systems are discussed, where the two-level reduction is only emergent and leakage out of the effective subspace bounds the achievable speedup. In all cases, time-independent counterdiabatic driving achieves unit-fidelity state preparation on timescales substantially shorter than conventional adiabatic protocols while replacing temporally shaped auxiliary controls by fixed-amplitude fields.
- Abstract（参考訳）: 我々は、リーマン多様体の量子状態における測地運動が、時間非依存の反断熱駆動への直接的な経路を提供することを示した。
反断熱ハミルトニアンと量子計量テンソルの関係を用いて、定数速度測地線が反断熱ハミルトニアン定数のヒルベルト・シュミットノルムを証明した。
反断熱補正が固定作用素方向を持つ実効的な二段階系の場合、これはさらに、完全な反断熱ハミルトン系自体が時間独立であることを意味する。
この結果はランダウ・ツェナーモデル,3レベルStimulated Raman断面積通過,および封鎖体制におけるRydbergアンサンブルを用いて説明する。
現実的な多体システムにおけるこのアプローチの限界について論じ、二つのレベル還元は創発的であり、有効部分空間からの漏れは達成可能なスピードアップの境界である。
いずれの場合も、時間非依存の反断熱駆動は、時間的形状の補助制御を固定振幅場に置き換えつつ、従来の断熱プロトコルよりもかなり短い時間スケールでの単位忠実度状態の準備を実現する。
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