长程相互作用伊辛链中非均匀性诱导的绝热捷径

在淬火时间 $\tau_Q$ 内驱动均匀系统跨越量子相变，会在 Kibble-Zurek（KZ）时间窗 $\hat t\propto\tau_Q^{z\nu/(1+z\nu)}$ 内、波长大于 KZ 长度 $\hat\xi\propto\tau_Q^{\nu/(1+z\nu)}$ 上产生激发，其中 $z$ 和 $\nu$ 是临界指数。设计具有局域时变非均匀性的淬火可以在谱中引入能隙。对于多种短程相互作用的设置，已证明当非均匀前端的空间速度低于特征 KZ 速度 $\hat v \propto \hat\xi/\hat t$ 时，它们能抑制激发。具有长程相互作用的类伊辛模型可以没有声学视界，瞬间将信息传遍系统。通常，这应意味着非均匀转变将使动力学绝热，而与前端速度无关。然而，我们表明，仅当非均匀前端移动慢于特征交叉速度 $\tilde v \propto \theta^{(z-1)\nu/(1+\nu)}$ 时，我们才得到无缺陷的绝热转变，其中 $\theta$ 是非均匀前端在临界点的斜率。该交叉速度的存在以及模型的绝热性，是由非均匀性在准粒子谱中打开的能隙所致。这种效应可用于长程相互作用系统中的高效绝热量子态制备。