具有定制位点依赖交换耦合的各向同性与各向异性海森堡自旋链上的近完美量子态传输

利用全局优化算法，我们得到具有位点依赖交换系数的自旋链，其允许在链两端间实现几乎完美的量子态传输，而无需任何进一步的含时外部控制。我们考虑具有各向同性与各向异性海森堡哈密顿量、多达100个自旋的链。该方法允许我们通过改变交换耦合强度可用范围来选择传输态的到达时间。我们考虑较短的传输时间，特别是短于已知含时控制方案所能达到的时间。通过优化方法得到的链展现出若干显著而有趣的特征，例如为实现近完美态传输所需的交换耦合强度幅值随链长与到达时间的标度关系。该标度使得我们能够根据系统中允许的交互范围，判断具有位点依赖系数的链是否可在实际系统中实现。我们使用不同优值指标比较了传输协议对交换系数上静态无序的鲁棒性，由此得出结论：与各向异性链相比，各向同性海森堡链是最佳选择。该比较具有意义，因为该方法允许我们从均能实现近完美量子态传输的链出发，而这一 regime 在此前无含时外部控制的这些链中是不具备的。