跨越量子相变的非阿贝利鲁亚尼量子优化

我们考虑在有限时间内驱动许粒子系统跨越量子相变的基态最优。就此而言，由于阿贝利鲁亚尼性破裂导致的激发可以通过调整驱动相变的控制参数时程来最小化。以Kibble-Zurek机制为灵感，我们对几种最优控制程序的阿贝利鲁亚尼性开始时间进行了表征。我们的分析揭示，依赖于局部阿贝利鲁亚尼性的时程（如Roland-Cerf的局部阿贝利鲁亚尼驱动和量子阿贝利鲁亚尼brachistochrone）未能在横场Ising模型和长程Kitaev模型中提供显著的加速。作为替代，我们引入一种新框架，即非阿贝利鲁亚尼量子优化（NAQO），该框架通过利用Landau-Zener公式并考虑更高激发态的作用，超越了基于局部阿贝利鲁亚尼性和最新数值优化所获得的时程。NAQO不局限于可解析模型，我们进一步在一个无序非可积模型中确认了其优越性能。