論文の概要: Preparation-protocol-dependent quantum Mpemba dynamics in a magnetically tunable graphene nanotorus qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17176v1
- Date: Tue, 15 Sep 2026 13:39:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.545687
- Title: Preparation-protocol-dependent quantum Mpemba dynamics in a magnetically tunable graphene nanotorus qubit
- Title(参考訳): 磁性可変グラフェンナノトーラス量子ビットにおけるプロトコール依存性量子Mpembaダイナミクス
- Abstract要約: グラフェンナノトーラス量子ビットにおける量子Mpemba効果について検討する。
裸のギブス製剤に強い異常緩和の領域が広く見られる。
駆動定常プロトコルは、その効果をほぼ完全に抑制する。
- 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 investigate the quantum Mpemba effect in a graphene nanotorus qubit and show that its strength depends strongly on how the initial state is prepared. We compare two protocols that share the same final Hamiltonian, thermal bath, and Markovian Liouvillian: bare Gibbs preparation, in which the coherent drive is switched on only at the final quench, and driven steady-state preparation, in which the initial states are stationary states of the driven dynamics. Using the distance to the final stationary state and an integrated Mpemba parameter, we find broad regions of strong anomalous relaxation for bare Gibbs preparation, with $M_B$ approaching unity, whereas the driven steady-state protocol almost completely suppresses the effect. A Liouvillian-mode analysis reveals the mechanism: the bare Gibbs protocol typically yields a smaller hot-state weight in the slow active sector than the cold state, $R_s<1$, while the driven steady-state protocol predominantly gives $R_s>1$. Since the final Liouvillian spectrum is identical for both protocols at corresponding parameter points, the contrast originates from preparation-dependent modal weights rather than from changes in the decay-rate hierarchy. These results identify state preparation as a control parameter for anomalous quantum relaxation in a curved graphene qubit.
- Abstract(参考訳): グラフェンナノトーラス量子ビットにおける量子Mpemba効果について検討し、その強度が初期状態の調製方法に強く依存していることを示す。
我々は、同じ最終ハミルトン、熱浴、マルコフアン・リウヴィリアの2つのプロトコルを比較する:ベアギブスの準備、コヒーレントドライブが最終クエンチでのみスイッチされる準備、および駆動された動的状態の初期状態が定常状態である定常状態の準備である。
最終定常状態と統合されたMpembaパラメータとの距離を用いて、単調に近づくM_B$と、駆動された定常状態プロトコルがほぼ完全に効果を抑圧する一方、素のギブズ準備のための強い異常緩和の広い領域を見つける。
素のギブズ・プロトコルは、通常、寒冷状態よりも遅い活動セクターのホットステート・ウェイトが小さい$R_s<1$であるのに対して、駆動された定常ステート・プロトコルは、主に$R_s>1$である。
最終リウヴィリアスペクトルは、対応するパラメータ点における両方のプロトコルと同一であるため、コントラストは崩壊率階層の変化ではなく、準備依存のモーダルウェイトに由来する。
これらの結果は、グラフェン量子ビットにおける異常量子緩和の制御パラメータとして状態生成を同定する。
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