与声子耦合的小网络中的量子传输：拓扑与声子效应的比较
量子物理
2021-10-04 v1 计算物理
摘要
粒子或能量在量子网络中的传输由网络拓扑和与环境耦合决定。本研究考察了拓扑与外部耦合对量子网络定向量子传输效率的联合影响。我们考虑了由 Holstein 耦合和 Peierls 耦合与外部振动耦合的量子比特网络的微观模型。通过将网络位点的位置与位点依赖的声子频率视为独立变量，我们利用贝叶斯优化确定了对应于最小传输时间的哈密顿量参数。结果表明，Holstein 耦合可加速通过次优网络配置的传输，但无法使量子动力学快于无 phonon 最优配置中的传输时间极限。相比之下，Peierls 耦合扭曲最优网络以加速通过少于六个位点的配置的量子传输。然而，Peierls 耦合所提供的加速随网络规模增大而减小，并在多于七个站点的网络中消失。对于具有七个或更多站点的网络，Peierls 耦合扭曲最优网络配置并改变量子传输机制，但不影响传输时间的下限。此处展示的机器学习方法可应用于确定其他应用中的量子速度极限。
引用
@article{arxiv.2109.08851,
title = {Quantum transfer through small networks coupled to phonons: effects of topology vs phonons},
author = {B. Hou and R. V. Krems},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08851},
year = {2021}
}