利用超光速波前快速制备临界基态

我们提出一种时空淬火协议，可快速制备具有洛伦兹不变性的无能隙模型的基态。假设系统初始处于相应有质量模型的基态，我们证明一个超光速运动的、在局部淬火质量的“波前”，会在其身后（空间中）留下任意接近无能隙模型基态的状态。重要的是，我们的协议制备尺寸为$\sim L^d$（$d$为空间维度）系统的基态所需时间为$\mathcal{O} \left( L \right)$，而完全绝热协议需要$\sim \mathcal{O} \left( L^2 \right)$的时间以产生对$L$具有指数精度的状态。该动力学问题的物理可通过质量波前产生的激发的相对论性稀疏来理解。我们通过精确求解任意维度自由玻色子系统和$d=1$自由费米子系统的所提淬火给出了概念验证。在通过对量子海森堡自旋链进行模拟数值说明该方法的有用性之前，我们讨论了相互作用和紫外效应对自由理论理想化的作用。