通过 bang-bang 协议实现临界基态的超快制备
量子物理
2020-12-07 v2 量子气体
摘要
快速且保真地制备量子系统基态是一项艰巨任务，但对量子技术领域的若干应用至关重要。退相干为实验忠实实现此类目标态设定了最大时间窗口限制。这在临界系统中尤为关键，因其消失的能隙对绝热基态制备提出挑战。我们表明，由在外可调参数的两个不同取值下的时间演化构成的 bang-bang 协议，可在不长于标准最优控制技术（如 chopped-random basis quantum optimization）所需时间的演化时间内实现高保真基态制备。此外，由于其变量数目少，此类 bang-bang 协议非常适于优化目的，降低了其他最优控制协议日益增长的计算成本。我们通过两个范式模型，即 Landau-Zener 和 Lipkin-Meshkov-Glick 模型，对该方法的性能进行基准测试。值得注意的是，后一模型的临界基态可在总演化时间慢于消失能隙倒数的标度下以高保真度制备。
引用
@article{arxiv.2007.07381,
title = {Ultrafast critical ground state preparation via bang-bang protocols},
author = {Luca Innocenti and Gabriele De Chiara and Mauro Paternostro and Ricardo Puebla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07381},
year = {2020}
}
备注
7 pages and 9 figs; comments welcome!