Performance of shortcut-to-adiabaticity quantum engines
我们考虑一个有限时间内运行的典型量子谐振奥托引擎。我们调查其性能时，捷径绝热技术被用来加快其周期。我们通过明确考虑捷径驾驶的能量成本来计算效率和功率。详细分析了反绝热驱动法、局部反绝热驱动法和逆向工程法三种不同的快捷方法。我们证明，这三者都可以同时提高快速循环的效率和功率，从而优于传统的热机。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcuts to adiabaticity from linear response theory
绝热性的捷径是一个有限时间的过程，它产生的最终状态与无限慢驾驶的结果相同。我们表明，这样的捷径可以找到弱扰动的线性响应理论。借助唯象响应函数，找到了一个简单的超额功表达式--非平衡激励的量化。对于两个具体的例子，量子参量振荡器和自旋-1/2在含时磁场中，我们表明，有限时间零点的多余的工作表明存在的捷径。最后，我们提出了一系列简并协议，可以在特定且非常短的驾驶时间内实现绝热性的捷径。
2015-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin quantum heat engines with shortcuts to adiabaticity
考虑了以单自旋和双自旋$1/2$系统为工作介质的有限时间量子Otto循环。为了在有限时间内模拟绝热动力学，我们采用了一种捷径绝热技术，并评估了发动机的性能，包括成本的捷径。我们比较我们的结果与真实的绝热和非绝热性能相同的循环。我们的研究结果清楚地表明，使用捷径绝热方案显着提高量子奥托发动机的性能相比，其绝热和非绝热对应的不同的品质因数。
2019-03-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental investigation of a quantum Otto heat engine with shortcuts to adiabaticity implemented using counter-adiabatic driving
本文在NMR量子处理器上实验实现了基于反绝热驱动绝热捷径的量子奥托热机，通过纳入捷径成本的两种效率度量，证明其性能显著优于非绝热热机。
2024-12-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
From Classical Nonlinear Integrable Systems to Quantum Shortcuts to Adiabaticity
利用绝热性的捷径，我们解决了含时薛定谔方程，这是减少到一个经典的非线性可积方程。对于给定的含时哈密顿量，反绝热项的引入，以防止非绝热转变。利用动力学不变量方程与非线性可积系统中的Lax方程等价的事实，精确地得到了反绝热项。当对应的拉克斯对存在时，反绝热项就可用了，可解系统也就被统一系统地分类了。详细研究了由Korteweg-de Vries方程得到的多孤子势和由Toda方程得到的各向同性XY自旋链。
2016-08-09 quant-ph
Fast Transport of Trapped Ultracold Atoms Using Shortcuts-to-Adiabaticity by Counterdiabatic Driving
Miami University（迈阿密大学）
本文通过二维GPE数值模拟，研究了利用反绝热驱动的绝热捷径实现囚禁BEC快速输运，并与恒定加速度方案比较，发现存在与量子速度极限一致的最短输运时间。
2025-11-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The invariant-based shortcut to adiabaticity for qubit heat engine operates under quantum Otto cycle
在本文中，我们研究的作用和相关性的成本为基础的快捷方式绝热使量子位热机运行在量子奥托循环。我们考虑一个量子位热机与朗道-齐纳哈密顿和改善其性能使用刘易斯-Riesenfeld不变量为基础的捷径绝热方法。针对成本对提高性能的重要性，本文探讨了成本与热机的功和效率的关系。我们分析了热机循环中非绝热幺正过程的成本随时间的变化。还讨论了获得量子位热机的准静态性能所需的成本。我们发现，由于非绝热性的发动机的效率损失可以恢复使用快捷的方法，它甚至有可能在有限的时间内，以较高的成本获得准静态性能。
2022-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Local shortcut to adiabaticity for quantum many-body systems
我们研究了通过量子临界点驱动的封闭自旋系统中环境辅助的局域无跃迁动力学。在量子临界系统中，一般的超适应性（STA）的捷径需要高度非局域控制哈密顿量。在这项工作中，我们开发了一种方法来实现本地捷径绝热（LSTA）的自旋链，使用本地控制字段的规模多项式与系统的大小，以下通用的临界指数。我们将控制场与约化保真度磁化率联系起来，并利用一维横向伊辛模型来验证我们的一般结果。我们还扩展了我们的分析，以实现LSTA中心自旋模型。
2016-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body quantum heat engines with shortcuts to adiabaticity
量子热机是用量子力学工质的热力学循环来模拟的。由于高发动机效率需要绝热性，一个主要的挑战是在有限的循环时间内产生非零功率输出。使用反绝热（CD）驱动的绝热性的捷径可以作为加速这种无限长的循环的手段。我们介绍了多体自旋量子热机的局部近似CD协议，并表明这种方法大大提高了有限循环时间的效率和功率。该协议不需要系统本征态的先验知识，因此在实验中是现实的。
2020-05-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcuts to adiabaticity using flow fields
$\textit{shortcut to adiabaticity}$是一种以任意速度产生绝热演化的方法。捷径已经开发了量子，经典和（最近）随机动力学。捷径可能涉及$\textit{counterdiabatic}$哈密尔顿算子，使系统始终遵循绝热演化，或者它可能利用$\textit{fast-forward}$势，使系统在过程结束时返回绝热路径。我们开发了一个通用的框架，用于构建快捷方式绝热从$\textit{flow fields}$描述所需的绝热演化。我们的方法包括量子，经典和随机动力学，并提供了令人惊讶的紧凑的表达式为counterdiabatic哈密顿和快进潜力。我们说明了我们的方法与模型系统的数值模拟，我们比较我们的捷径与以前获得的结果。我们还考虑了我们的量子和经典捷径之间的半经典联系。我们的方法，像以前的作者开发的快进的方法，是容易受到奇点时，应用到量子系统的激发态，我们提出了一个简单，直观的标准来确定这些奇点是否会出现，对于一个给定的激发态。
2017-10-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcut to Adiabaticity in the Lipkin-Meshkov-Glick Model
研究了Lipkin-Meshkov-Glick模型描述的无限程多体系统中的无跃迁量子驱动。尽管相关长度总是无限的，但在临界点处间隙的闭合使得驱动哈密顿量在这种情况下也增加了复杂性。为了这个目的，我们开发了一种混合策略，结合捷径绝热性和最优控制，使我们能够实现显着良好的性能，在抑制整个相变的缺陷生产。
2015-04-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in open quantum critical systems
本文研究耗散量子临界系统中通过反绝热驱动实现绝热捷径，发现耗散控制强度在临界点附近具有普适标度，且因熵变需多体相互作用项，并分析了热流与功率耗散行为。
2025-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytical shortcuts to adiabaticity of weakly driven processes
本文提出弱驱动过程绝热捷径的解析表达式，基于开放系统最优协议和等待时间概念，通过过剩功率为零证明无激发，并在振荡弛豫函数和横场量子伊辛链中验证，非淬火优于淬火。
2025-08-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcut-to-adiabaticity Otto engine: A twist to finite-time thermodynamics
我们考虑一个有限时间的奥托发动机上运行的量子谐振子和驱动的捷径绝热（STA）技术，以加快其周期。我们研究它的效率和功率时，内摩擦，时间平均工作，和工作波动被用作定量的品质因数，表明时间平均效率和功率是有用的成本函数的发动机的性能的表征。然后，我们使用STA协议关系的有效性的最小允许时间来建立STA驱动周期的最大功率下的效率的物理相关的约束。
2019-02-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble-Zurek scaling in quantum speed limits for shortcuts to adiabaticity
几何量子速度限制量化了量子态可以改变的速率与在演化期间消耗的资源之间的权衡。反绝热驱动是一种独特的工具，从捷径到绝热性，以加速量子动力学，同时完全抑制非平衡激发。我们表明，量子速度限制counterdiabatically驱动系统进行量子相变完全编码的Kibble-Zurek机制，正确预测从绝热到脉冲制度的过渡。我们的研究结果证明了三种情况下，即横向场伊辛，朗道-齐纳和Lipkin-Meshkov-Glick模型。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The invariant based investigation of Shortcut to Adiabaticity for Quantum Harmonic Oscillators under time varying frictional force
利用基于不变量的逆向工程方法，研究了含时摩擦力作用下量子谐振子绝热性的捷径.我们讨论了在任意含时摩擦相互作用的广义框架下实现捷径协议的问题，并研究了一类这样的相互作用，从中可以得到量子谐振子的STA.我们还讨论了上述协议在质量时变谐振子中的应用。作为一个例子，我们考虑耦合光子晶格作为一个随时间变化的质量和频率的谐振子，并讨论实现上述协议。
2021-03-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcuts to Adiabaticity in Driven Open Quantum Systems: Balanced Gain and Loss and Non-Markovian Evolution
提出了一种加速受驱动开放量子系统沿预定轨道运动的通用方案。这个框架将反绝热驱动推广到开放量子过程。以这种方式设计的绝热性的捷径可以在两种替代的物理场景中实现：一种是以平衡的增益和损失的存在为特征的，另一种涉及非马尔可夫动力学与时间相关的Lindblad算子。作为一个例子，我们工程师的超绝热冷却，加热和等温冲程的两个层次的系统，并提供了一个协议的快速热化的量子振荡器。
2020-09-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcut-to-adiabaticity quantum Otto refrigerator
我们研究了在有限时间内运行的量子奥托制冷机的性能，并利用局部反绝热技术。当工作介质是一个频率随时间变化的量子谐振子时，我们计算了它的性能系数和制冷功率。我们发现，量子制冷机优于其传统的同行，除了非常短的周期时间，即使当本地反绝热驱动的驱动成本包括在内。此外，我们推导出的量子速度限制的基础上的热机的性能上界，并表明，他们比热力学第二定律更严格。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcuts to adiabaticity applied to nonequilibrium entropy production: An information geometry viewpoint
我们将绝热性的捷径方法应用于非平衡系统。对于酉动力学，系统哈密顿量被分成两部分。其中一个定义了绝热状态的状态遵循和非绝热过渡被阻止的其他部分。将这一性质应用到非平衡熵产生中，发现非平衡熵产生分为两部分。分离代表勾股定理的Kullback-Leibler分歧和信息几何的解释。我们还研究了熵的下界，这是适用于推导时间，熵和状态距离之间的权衡关系。
2017-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal quantum annealing: A variational shortcut to adiabaticity approach
抑制瞬时基态的不需要的跃迁是幺正绝热量子计算中的一个主要挑战。最近的一种方法是建立近似使用变分策略的反绝热势。在这方面的贡献，我们将这种变分的方法Lindbladian动力学，作为一个目标的抑制非绝热量子退火对约旦块之间的过渡。我们发现，令人惊讶的是，单一的反绝热ansätze是成功的耗散动力学，以及，允许更容易的实验实施相比，Lindbladian ansätze涉及耗散。我们的方法不仅保证了开放系统绝热性的改善，而且提高了量子退火的成功概率。
2022-02-10 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity: theoretical framework, relations between different methods, and versatile approximations
本文对绝热捷径理论进行了教学性介绍，重新审视了不同方法间的关系，详细解释了counterdiabatic driving中的通用近似，并总结了该领域的最新进展。
2024-02-29 quant-ph
Boosting work characteristics and overall heat engine performance via shortcuts to adiabaticity: quantum and classical systems
在一个一般的框架下，绝热过程的捷径被证明是可能的，在经典系统。然后，我们研究的分布函数的工作在一个小的系统，最初准备在热平衡。研究发现，通过绝热过程的捷径，可以显着减少工作波动。例如，在经典情况下，具有非常大或几乎为零的功值的概率被抑制。在量子情况下，负功可以从非正定的功值中完全去掉。我们还将我们的研究结果应用到微型奥托循环为基础的热机。结果表明，使用的捷径，直接提高了发动机的输出功率，也可以增加热机的效率大幅提高，在量子和经典的制度。
2013-12-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Focus on Shortcuts to Adiabaticity
绝热性（STA）的捷径构成驱动方案，提供绝热协议的替代方案，以控制和引导经典和量子系统的动力学，而不需要缓慢驱动。STA的研究进展迅速，理论进展伴随着各种平台上的实验。我们总结了最近的发展，强调在这个焦点问题报告的进展，同时提供了一个开放的问题和未来研究的前景展望。
2019-02-17 cond-mat.stat-mech physics.app-ph quant-ph
Shortcuts to adiabaticity by superadiabatic iterations
不同的技术，以加快量子绝热过程目前正在探索的应用在原子，分子和光学物理，如运输，冷却和膨胀，波包分裂，或内部状态控制。在这里，我们研究的能力，超绝热迭代产生一系列的捷径绝热。给出了一般形式，并给出了两能级系统中粒子数反转的例子。
2012-12-27 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in the double well
绝热性的捷径是另一种快速过程，它在有限的、较短的时间内再现与绝热过程相同的最终粒子数，甚至相同的最终状态。许多现有的方法来设计捷径，甚至新的已经在整个双势阱的论文中使用。这些技术使我们能够在物质波分裂，复用/解复用，分束器，共隧穿，粒子数反转，波导优化，Tonks-Girardeau气体操纵和偏置反转等过程中获得很大的好处。
2016-09-13 quant-ph
Improved anharmonic trap expansion through enhanced shortcuts to adiabaticity
本研究推广增强型绝热捷径（eSTA）方法，构建利用高阶项的替代eSTA方案，应用于高斯阱与手风琴晶格势膨胀，提升了量子控制的保真度与鲁棒性。
2025-10-29 quant-ph
Long-range interactions assisted shortcuts to adiabaticity and battery charging in open quantum critical systems
IISER Berhampur（印度科学教育研究院布兰普尔分校）
本文证明长程相互作用在非平衡开放量子临界系统中实现绝热捷径（STA）和在有耗散时充电量子电池方面具有显著优势，通过Kitaev链模型展示了其降低控制成本和增强ergotropy的效果。
2026-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Hermitian shortcut to adiabaticity
介绍了绝热性的一种非厄米捷径。通过在两态量子系统的哈密顿量的对角元素中添加虚项，我们展示了如何在不需要增加耦合的情况下消除非绝热损失并执行任意快速的布居转移。我们将这种技术应用到两个流行的水平交叉模型：Landau-Zener模型和Allen-Eberly模型。
2013-06-04 quant-ph
Semiclassical fast-forward shortcuts to adiabaticity
在通往绝热性的快进量子捷径中，设计的势$U_{FF}(q,t)$引导波函数在有限时间$τ$内从初始哈密顿量$\hat H(0)$的第$n$个本征态演化到最终哈密顿量$\hat H(τ)$的第$n$个本征态。以前提出的构建$U_{FF}$的策略（在没有特殊对称性的情况下）限于基态，$n=0$。我们开发了一种方法，克服了这一限制，从而大大扩大了这一捷径绝热性的适用性，我们用数值模拟说明其有效性。半经典分析提供了洞察力，并与类似的经典快进方法建立了密切的对应关系。
2021-01-14 quant-ph
Generating shortcuts to adiabaticity in quantum and classical dynamics
无跃迁量子驱动快速实现绝热演化，使用反非绝热哈密顿量来抑制非绝热跃迁。在这里，这种策略是投在绝热运输发电机方面，导致一个经典的模拟：无耗散经典驱动。对于单粒子活塞，这种方法产生的经典和量子反非绝热项的简单和精确的表达式。这些结果进一步推广到偶幂律势在一个自由度。
2013-05-21 cond-mat.stat-mech physics.class-ph quant-ph
Finite-time two-spin quantum Otto engines: shortcuts to adiabaticity vs. irreversibility
本文提出了一个在横向外磁场中双自旋$1/2$各向异性XY模型中的量子Otto循环.我们首先表征的参数制度，工作介质作为一个引擎在绝热制度。然后，我们考虑有限的时间行为的发动机和不利用捷径绝热（STA）技术。STA方案保证系统的动态遵循绝热路径，代价是引入外部控制。在绝热效率一定但工质参数不同的情况下，我们比较了非绝热和STA发动机的性能。我们观察到，对于某些参数制度，不可逆性，作为衡量的效率滞后，由于有限时间驱动是如此之低，非绝热发动机的性能非常接近绝热发动机，离开STA发动机只略好于非绝热的。这表明，通过设计工作介质哈密顿量，可以避免处理外部控制协议的困难。
2021-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical and quantum shortcuts to adiabaticity for scale-invariant driving
绝热性的一个捷径是一个驱动协议，在很短的时间内复制相同的最终状态，将导致从绝热，无限缓慢的过程。设计这种捷径的一种强有力的技术依赖于辅助反绝热场的使用。确定所需字段的显式形式通常被证明是复杂的。我们提出了明确的反绝热驱动协议的标度不变的动力学过程，例如膨胀和运输。为此，我们使用生成函数的形式主义，并统一以前的方法独立开发的经典和量子研究。由此产生的框架适用于绝热性的一个大类的经典和量子，单粒子，非线性和多体系统的快捷方式的设计。
2014-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in the infinite-range Ising model by mean-field counter-diabatic driving
绝热性的捷径策略使我们能够在有限时间内实现绝热动力学。在反非绝热驱动方法中，一个辅助哈密顿量被称为反非绝热哈密顿量被附加到一个原始哈密顿量，以抵消非绝热跃迁。利用原哈密顿量的本征态构造了反非绝热哈密顿量。因此，构造量子多体系统的反非绝热哈密顿量通常是困难的。即使得到了量子多体系统的反非绝热哈密顿量，它一般也是非定域的，甚至在临界点发散。利用平均场近似构造了无限程伊辛模型的近似反非绝热哈密顿量。这种方法的一个优点是平均场反非绝热哈密顿量仅由局部算子构成。我们数值证明了这种方法的有效性，通过量子退火过程的临界点附近。证明了平均场反非绝热哈密顿量在临界点的极限内仍然是有界的。该方法可以考虑高阶贡献，并与局域反非绝热驱动的变分方法相一致。
2017-05-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enantio-specific state transfer of chiral molecules through enantio-selective shortcut-to-adiabaticity paths
提出一种基于对映选择性捷径到绝热路径的方法，通过不变量逆工程实现手性分子循环三能级系统的快速对映特异性态转移。
2023-01-09 quant-ph
Hamiltonian engineering for adiabatic quantum computation: Lessons from shortcuts to adiabaticity
讨论了绝热性捷径（STA）在绝热量子计算中的应用。本文从作者个人的观点出发，回顾了STA的基本性质和研究现状，并将其应用于Grover问题的绝热算法。讨论了两种可能的STA实现方法：量子绝热速降线方法和基于Lewis-Riesenfeld不变量的逆工程方法。
2019-03-04 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity: concepts, methods, and applications
绝热性（STA）的捷径是快速路线的最终结果的缓慢，绝热变化的控制参数的系统。这些捷径是由一套适用于不同系统和条件的分析和数值方法设计的。将STA方法应用于量子系统的动机是在比退相干时间更短的时间尺度上操纵它们。因此，在原子、分子和固态物理学中，绝热性的捷径已经成为制备和驱动内部和运动态的工具。应用范围从基于门或模拟范例的信息传输和处理到干涉测量和计量。用于控制参数的STA路径的多样性可用于增强对噪声和扰动的鲁棒性或优化相关变量。由于绝热性是一种普遍的现象，STA方法也扩展到量子世界以外的光学器件，经典力学系统和统计物理。绝热性的捷径与其他概念和技术结合得很好，特别是与最优控制理论，并提出基本的科学和工程问题，如寻找速度限制，量化第三定律，或确定过程能源成本和效率。本文综述了绝热性研究的概念、方法和应用，展望了绝热性研究的前景，并提出了有待解决的问题和挑战。
2019-11-08 quant-ph
Dynamical invariant formalism of shortcuts to adiabaticity
我们给出了一个教学介绍动力学不变的形式主义的捷径绝热。对于给定的待定系数哈密顿算子形式，引入动力学不变量设计系数。我们将讨论如何使我们能够实现绝热动力学的方法，并描述一个关系的反绝热形式主义。动力学不变量的方程采用熟悉的形式，并且经常用于物理学的各个领域。我们介绍了拉克斯对，量子速降线和流动方程的例子。
2022-09-09 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity for quantum annealing
我们研究了带横场项的伊辛哈密顿量来模拟量子退火。利用绝热性的捷径，我们设计了哈密顿量的时间依赖性。通过平均场近似得到了系统的动力学不变量，并利用反工程方法设计了系统的哈密顿量。我们表明，物理量的时间依赖性，如磁化强度是独立的速度的哈密顿量的变化在无限程模型。我们还表明，旋转的横向磁场是有用的，以实现理想的时间演化。
2017-01-11 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity in three-level systems using Lie transforms
加速协议（绝热性的捷径），驱动系统快速到相同的人口比一个缓慢的绝热过程可能涉及哈密顿条款难以实现在实践中。我们使用动力学对称的哈密顿找到，通过李变换，替代哈密顿，实现相同的目标，没有问题的条款。我们将这种技术应用于三能级系统（两个相互作用的玻色子在一个双井，和分束器的两个和三个输出通道）驱动的哈密顿属于四维代数U3S3。
2014-03-11 quant-ph
Excess work in counterdiabatic driving
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）
本文提出通过反迪亚布拉特驱动过程中瞬时多余功来量化其能量成本，并通过Landau-Zener模型验证了这一方法。
2025-12-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Environment-Assisted Shortcuts to Adiabaticity
不变性是相关量子系统所表现出的对称性。受这种“量子生命事实”的启发，我们提出了一种新的绝热性捷径方法，该方法使系统能够始终通过绝热流形进化，仅通过控制环境。作为主要结果，我们构建了一个家庭的任意尺寸的复合状态的驱动环境，使这种动态的独特形式。我们比较了这种环境辅助技术与反绝热驱动的成本，并说明了我们的结果为两个量子比特模型。
2021-10-13 quant-ph
Robustness of Enhanced Shortcuts to Adiabaticity in Lattice Transport
本研究针对绝热捷径（STA）适用系统受限、稳定性不足的问题，提出增强型绝热捷径（eSTA）方法，通过光晶格快速原子输运的数值实验验证，证实其相比STA具有更高保真度和更强的误差鲁棒性。
2025-10-29 quant-ph
Energy consumption for Shortcuts To Adiabaticity
绝热性的捷径使系统在较短的时间内达到缓慢绝热过程的结果。我们建议量化的“能源成本”的捷径的能源消耗的系统放大，包括控制设备。可以明确地描述系统和控制装置的动力学的机械模型示出了用于消耗的宽范围的可能值是可能的，包括当摩擦可以忽略时的零（高于绝热能量增量），并且作为负功率释放的能量通过完美的再生制动被存储和恢复。
2017-08-21 quant-ph
Experimental Determination of Electronic States via Digitized Shortcut-to-Adiabaticity and Sequential Digitized Adiabaticity
在超导量子器件中实现了数字化绝热性捷径（STA）和连续数字化绝热性的组合，以确定两个示例系统（H2分子和拓扑Bernevig-Hughes-Zhang（BHZ）模型）中的电子态。对于H2，选择短的核间距作为起始点，在该起始点处，通过数字化STA获得基态和激发态。从这一点出发，建立了一系列的核间距。在每个距离的本征态依次确定从那些在前一个距离通过数字化绝热，导致的势能景观H2。将同样的方法应用于BHZ模型，沿着第一布里渊区的X-Γ-X线切割，得到了很好的价带和导带。并对该方法进行了数值模拟，成功地提取了3 ~ 6个原子长度的氢链的基态。
2021-06-18 quant-ph
Connection between inverse engineering and optimal control in shortcuts to adiabaticity
利用最优控制理论和绝热性捷径（STA）技术研究了快速高保真量子控制。三个具体的例子，包括冷原子的谐波陷阱，原子运输的移动谐波陷阱，并在耗散的存在下自旋动力学的膨胀，明确详细。使用OCT作为一个定性的指导，我们演示了STA协议设计的逆向工程方法，可以接近非常高的精度最优解建立的物理约束，通过适当的选择插值函数和可调参数的数量非常少。
2021-01-09 quant-ph
Noise Sensitivities for an Atom Shuttled by a Moving Optical Lattice via Shortcuts to Adiabaticity
我们发现噪声灵敏度（即，能量相对于噪声扰动的二次项），该粒子通过光晶格穿梭，该光晶格根据捷径到绝热性传输协议移动。噪声影响不同的光晶格参数，陷阱深度，位置和晶格周期性，被认为是。我们发现通用表达式的灵敏度为任意的噪声谱，但专注于白噪声限制作为一个基本的参考，和Ornstein-Uhlenbeck噪声占非零相关时间的影响。
2020-02-10 quant-ph
Speed-up Quantum Perceptron via Shortcuts to Adiabaticity
量子感知器是量子机器学习的基本构建块。这是一个多学科领域，将量子计算的能力，如状态叠加和纠缠，结合到经典的机器学习方案中。受绝热性捷径技术的启发，我们提出了一种加速量子感知器，其中感知器上的控制场被逆向工程，从而导致具有S形激活函数的快速非线性响应。这导致更快的整体感知器性能相比，准绝热协议，以及在增强的鲁棒性对控制的缺陷。
2021-08-22 quant-ph
Multiple Schrödinger pictures and dynamics in shortcuts to adiabaticity
一个薛定谔方程可以通过幺正算符变换成不同相互作用图中的动力学方程，这些相互作用图与它共享一个共同的物理框架，即，相同的潜在相互作用、过程和动力。与这种标准情况相反，其他关系也是可能的，例如一个共同的相互作用图像动力学方程对应于代表不同物理的几个薛定谔方程。这可能使我们能够为先验困难或不可能执行的操作设计替代和可行的实验路线。这个概念的力量体现在工程哈密顿，提高性能或实现几个捷径绝热。
2011-12-23 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity: Suppression of pair production in driven Dirac dynamics
在有限时间内实现有效的绝热动力学是现代物理学几乎所有领域的普遍目标。所谓绝热性的捷径是指一套方法和技术，允许在短时间内产生与绝热无限慢过程相同的最终状态。在目前的工作中，我们推广这些方法之一-快进技术-驱动狄拉克动力学。作为一个主要的结果，我们发现，快捷方式的$(1+1)$维狄拉克方程的可解性的组合，标量和赝标势。我们的研究结果说明了两个解析可解的例子，即带电粒子驱动空间均匀和线性矢量场。
2015-12-09 quant-ph
Shortcuts to Adiabaticity for Fast Qubit Readout in Circuit Quantum Electrodynamics
我们提出了如何工程的纵向耦合，以加速测量的量子位纵向耦合到一个腔，由绝热性的捷径的概念的动机。从逆向工程和反绝热驱动两种方法中逆向设计了不同的调制，以实现纳秒级更大的信噪比（SNR）值。通过比较，我们证明了我们的协议优于通常的周期性调制的指针状态分离和信噪比。最后，我们展示了一种可能的实现方式，考虑到最先进的电路量子电动力学架构，估计测量过程所需的最短时间。
2022-09-08 quant-ph
Adiabatic critical quantum metrology cannot reach the Heisenberg limit even when shortcuts to adiabaticity are applied
我们表明，在绝热的方法，以临界量子精密测量的量子费舍尔信息不能导致海森堡限制的精度，因此经常量子精密测量下的最佳设置总是优越的。此外，我们认为，即使绝热性的捷径可以任意减少准备临界基态的时间，他们不能被用来实现或克服绝热临界量子精密测量的量子参数估计的海森堡限制。作为案例研究，我们探讨了应用反非绝热驱动的朗道-齐纳模型和量子拉比模型。
2021-06-25 quant-ph
Time-rescaled quantum dynamics as a shortcut to adiabaticity
量子控制方法的设计已被证明可以大大提高许多不断发展的量子技术的性能。为此，利用绝热动力学来驱动量子系统受到环境诱导噪声和退相干的严重限制。本着这种精神，被称为绝热性捷径的快速量子过程已经被开发为绝热协议的替代方案，具有无数的潜在应用。在这里，我们开发了一种新的状态无关机制，通过简单地重新调整参考驱动过程的时间来加速任意量子动力学系统的演化;这种方法也可以作为绝热性的捷径。我们的研究结果示出了三个系统，即参量振荡器，一个粒子在谐波陷阱中的运输，和自旋1/2在磁场。
2020-01-08 quant-ph
Generalized Shortcuts to Adiabaticity and Enhanced Robustness Against Decoherence
绝热性的捷径提供了一种通过希尔伯特空间中任意快速演化来模拟绝热量子过程的一般方法。对于这些反非绝热演化，更高的速度带来更高的能量成本。在这里，反非绝热理论被用作加速绝热任务的最小能量需求方案。作为一个副产品，我们表明，这种方法可以用来获得无限类的无跃迁模型，包括时间无关的哈密顿在一定条件下的本征态的原始哈密顿。我们应用这些结果调查的捷径绝热性在消肩环境中引入一个固定的能源的要求。在这种情况下，我们表明，广义无跃迁演化可以更强大的抗退相干比他们的绝热同行。我们说明了这种增强的鲁棒性的朗道-齐纳模型和量子门哈密顿。
2017-12-18 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity for non-Hermitian systems
绝热过程驱动的非厄米，时间依赖的哈密顿可以加快广义逆向工程技术的基础上贝里的无过渡驱动算法或动力学不变量。我们工作的基本理论和两个能级哈密顿描述的例子：加速的快速绝热通过与衰减的激发能级和一个经典粒子的动力学的扩展谐振子。
2015-09-17 quant-ph
