論文の概要: Engineered Dissipation for Thermal-State Tracking Across Quantum Criticality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39084v2
• Date: Mon, 05 Oct 2026 06:57:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-07 04:43:28.448997
• Title: Engineered Dissipation for Thermal-State Tracking Across Quantum Criticality
• Title（参考訳）: 量子臨界領域における熱状態追跡のための工学的散逸
• Abstract要約: 非負の遷移速度を持つ工学的人口電流に基づく有限時間熱状態追跡のためのフレームワークを開発する。 単体動力学や自然熱浴と比較すると、工学的力学は熱励起偏差を強く抑制する。 これらの結果は、駆動量子臨界系における熱状態生成を制御するための経路として、工学的な散逸に向けられている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Engineering dissipation has emerged as a powerful strategy for controlling quantum many-body dynamics, complementing purely coherent control for state preparation. However, finite-time driving across a quantum critical point generates nonadiabatic excitations and coherences, and existing dissipation-engineering approaches have largely characterized how a fixed environment modifies critical dynamics rather than actively steering a system toward a prescribed thermal trajectory. Here we develop a Markovian dissipative framework for finite-time thermal-state tracking based on engineered population currents with non-negative transition rates, and apply it to the transverse-field Ising model driven across its quantum critical point. Compared with unitary dynamics and a natural thermal bath, the engineered dynamics strongly suppresses thermal excitation deviations and provides additional control over coherence damping through a free common current $Q_k$, while exhibiting a substantially steeper residual scaling, $δn_{\mathrm{ex}}^{\mathrm{th}}\sim(v/v_{\mathrm{ch}})^2$, than the Kibble--Zurek behavior recovered for unitary evolution. These results point toward engineered dissipation as a route for controlling thermal-state preparation in driven quantum critical systems.
• Abstract（参考訳）: 工学的な散逸は、状態準備のための純粋にコヒーレントな制御を補完する、量子多体ダイナミクスを制御する強力な戦略として現れてきた。 しかし、量子臨界点を横断する有限時間運転は非断熱励起とコヒーレンスを発生させ、既存の散逸工学のアプローチは、固定環境が所定の熱軌道に向けてシステムを積極的に操るのではなく、臨界力学をどう修正するかを特徴付けてきた。 ここでは、非負の遷移速度を持つエンジニアリングされた人口電流に基づく有限時間熱状態追跡のためのマルコフ散逸フレームワークを開発し、量子臨界点を越えて駆動される横場イジングモデルに適用する。 ユニタリ力学や自然熱浴と比較して、工学的力学は熱励起偏差を強く抑制し、自由共有電流である$Q_k$を通してコヒーレンス減衰を抑えるとともに、かなり急勾配の残留スケーリングである$δn_{\mathrm{ex}}^{\mathrm{th}}\sim(v/v_{\mathrm{ch}})^2$を示す。 これらの結果は、駆動量子臨界系における熱状態生成を制御するための経路として、工学的な散逸に向けられている。

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