一种面向拓扑系统的基于谱的捷径方法
量子物理
2024-09-25 v2 量子气体
摘要
对快速且鲁棒的量子态转移的需求是可扩展量子信息处理的基本要素，这引发了人们对绝热捷径以加速绝热量子协议的广泛兴趣。然而，对于能级数超过少数几个的系统，绝热捷径在理论上偶尔难以计算，在实验中常常难以实现。在本工作中，我们开发了一种通过多态 Landau-Zener 方法和更严格的绝热条件来构建绝热捷径的协议。重要的是，我们的协议仅需少量关于能谱的信息，并仅调整系统的演化速率。这意味着我们的协议对理论模型具有广泛的适用性，且不需要增加实验的难度。作为示例，我们将该协议应用于二能级 Landau-Zener 模型、非厄米 Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 模型以及拓扑 Thouless 泵浦模型中的态转移，发现它能在保持对哈密顿量误差鲁棒性的同时提高操作速度。此外，基于我们发现的实验友好性，它有可能被扩展到多体系统、耗散情形或 Floquet 过程。总体而言，所提出的捷径协议为提升量子态转移协议的效率与可靠性提供了一条极具前景的途径。
关键词
引用
@article{arxiv.2312.08920,
title = {A spectrum-based shortcut method for topological systems},
author = {Jian Xu and Feng Mei and Yan-Qing Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08920},
year = {2024}
}