論文の概要: Geometric Mode Steering of the Quantum Mpemba Effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14501v1
• Date: Thu, 16 Jul 2026 02:36:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-17 17:01:32.95866
• Title: Geometric Mode Steering of the Quantum Mpemba Effect
• Title（参考訳）: 量子ムペンバ効果の幾何学的モードステアリング
• Abstract要約: 最も遅いリウィリアモードは、しばしば開量子系の定常状態への緩和をボトルネックにする。 標準的な戦略は、特別な初期状態を選択したり、散布機をエンジニアリングすることで、このボトルネックを回避する。 緩和開始前に、任意の純状態または混合状態を再認識する偏差幾何学的ステアリングプロトコルを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.683092238794251
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The slowest Liouvillian mode often bottlenecks the relaxation of an open quantum system to its steady state. Standard strategies circumvent this bottleneck by selecting special initial states or engineering the dissipator. Here we show that neither is necessary. We introduce a pre-dissipative geometric steering protocol that reshapes any given pure or mixed state before relaxation begins -- coherent rotations interleaved with nonselective projective measurements -- at fixed Lindblad generator. By steering the state's Bloch direction along geodesic paths, the protocol suppresses its overlap with the slowest Liouvillian modes. The prepared state then starts farther from equilibrium yet relaxes faster, realizing the quantum Mpemba effect, whenever two computable conditions hold: reduced slow-mode overlap and a larger initial distance to stationarity. Our framework treats real and complex spectral gaps uniformly, and we demonstrate robust Mpemba acceleration in driven qubit and multiqubit systems using operations available in trapped-ion and superconducting platforms.
• Abstract（参考訳）: 最も遅いリウヴィリアモードは、しばしば開量子系の定常状態への緩和をボトルネックにする。 標準的な戦略は、特別な初期状態を選択したり、散布機をエンジニアリングすることで、このボトルネックを回避する。 ここでは、どちらも必要ではないことを示す。 我々は、固定されたリンドブラッド発生器において、緩和開始前に任意の純状態または混合状態(非選択的射影測定でインターリーブされたコヒーレントな回転)を再送する偏差幾何学的ステアリングプロトコルを導入する。 州のブロッホ方向を測地線に沿って操ることで、このプロトコルは最も遅いリウィリアモードとの重なりを抑制する。 その後、準備された状態は平衡から遠く離れて開始するが、より速く緩和し、2つの計算可能な条件が成立するたびに量子Mpemba効果が実現される。 本フレームワークは, 実と複素のスペクトルギャップを均一に処理し, 捕捉イオンおよび超伝導プラットフォームで利用可能な演算を用いて, 駆動量子ビットおよびマルチキュービット系におけるロバストなMpemba加速を実証する。

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