Floquet伊辛模型中宏观量子隧穿的指数加速
强关联电子
2024-08-15 v3
摘要
宏观量子隧穿（MQT）在待重构元素数目上的指数抑制是对称破缺相的一个基本特征。这种抑制也是量子算法中的核心瓶颈，例如优化中的能量地形遍历，以及更广义的绝热态制备。在本工作中，我们通过对均匀高频横向驱动场进行Floquet工程，展示了MQT的指数加速。以一维和二维横场伊辛模型的铁磁相为原型示例，我们依据驱动强度识别出三种唯象区间。对于弱驱动，系统呈现指数衰减的隧穿率但具有稳健的磁序；在中等驱动强度的交叉区间，我们发现隧穿呈多项式衰减且磁序消失；而在极强驱动强度下，随着系统尺寸增大，拉比频率与时间平均磁序均近似恒定。我们以大量的全波函数与张量网络数值模拟及理论分析支撑上述论断。对这些结果的实验检验提出了在NISQ时代量子计算机上可触及的、具有技术重要性与新颖性的科学问题。
引用
@article{arxiv.2311.17814,
title = {Exponential acceleration of macroscopic quantum tunneling in a Floquet Ising model},
author = {George Grattan and Brandon A. Barton and Sean Feeney and Gianni Mossi and Pratik Patnaik and Jacob C. Sagal and Lincoln D. Carr and Vadim Oganesyan and Eliot Kapit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17814},
year = {2024}
}
备注
4.5+7 pages, 10 figs, improved presentation throughout