Adiabatic state preparation from general initial states
IBM Quantum, IBM T. J. Watson Research Center（IBM量子，IBM托马斯·J·沃森研究中心）；ExxonMobil Corporate Strategic Research（埃克森美孚企业战略研究部）；IBM Quantum, IBM Research Almaden（IBM量子，IBM阿尔马登研究中心）
本文提出从一般初始波函数出发的绝热态制备启发式方法，通过近似父哈密顿量构造绝热路径，并成功应用于水和亚甲基基态模拟。
2025-11-07 quant-ph
Adiabatic preparation of many-body states in optical lattices
分析了一种基于绝热过程制备光晶格中原子低熵多体态的方法。特别是，我们表明，这种方法允许准备强相关的状态作为稳定的最高能量状态的哈密顿量，有平凡的基态。作为一个例子，我们分析了在铁磁相互作用的玻色子原子的自旋上，利用交错场的绝热变化产生反铁磁有序态。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient Adiabatic Preparation of Tensor Network States
本文提出一种特定的绝热路径，用于高效制备有限晶格中作为少体父哈密顿量唯一基态的张量网络态，该方法保证有限系统能隙并支持高效数值模拟，在一维和二维 AKLT 态等情形下均显著优于标准顺序制备方法。
2023-09-10 quant-ph
Reflection-Based Adiabatic State Preparation
我们提出了一个电路模型量子算法的本征路径遍历，是基于Grover的搜索和绝热量子计算的概念的组合。我们的算法部署了一系列的反射确定的瞬时哈密顿量沿绝热时间表定义的本征空间，以准备一个基态的目标问题哈密顿量。我们提供的数值证据表明，对于组合搜索问题，我们的算法可以找到一个解决方案更快，平均而言，比格罗弗的搜索。我们证明了我们的研究结果，通过应用这两种算法来解决NP难MAX-2SAT问题。
2021-11-10 quant-ph
Spectral Gap Optimization for Enhanced Adiabatic State Preparation
针对绝热量子态制备受路径最小谱隙限制的问题，本研究利用母哈密顿量构造自由度最大化谱隙，提出高效制备张量网络态的绝热量子算法，适用于单射与非单射张量，经多种典型量子态实例验证有效。
2024-09-23 quant-ph
Entangled state preparation via dissipation-assisted adiabatic passages
开放量子系统相干控制的主要障碍是不同耗散通道引起的退相干和无法精确控制实验参数。为了克服这些问题，我们建议使用耗散辅助绝热通道。这些是相对较快的过程，其中自发衰变率的存在校正了由于非绝热性引起的误差，而系统保持在无消相干状态，并且表现为绝热通道的预测。作为一个具体的例子，我们提出了一个方案，通过移动它们的纠缠在一个光学腔。
2003-08-06 quant-ph
Adiabatic preparation of squeezed states of oscillators and large spin systems coupled to a two-level system
我们研究了一个共振耦合到一个振子模或一个大自旋的单二能级系统。通过在振子或自旋上引入线性驱动项，系统的本征态发生性质变化，其基态演化为振子或自旋的压缩态。这种状态的鲁棒生成在许多应用于传感和量子信息处理的实验系统中是感兴趣的。
2018-12-07 quant-ph
Cavity state preparation using adiabatic transfer
我们展示了如何为多个腔制备各种腔场态。所使用的状态准备技术与受激绝热拉曼通道或STIRAP的方法有关。腔模通过原子耦合，使得可以将任意的腔场态从一个腔转移到另一个腔，也可以制备非平凡的腔场态。特别地，我们展示了如何制备两个或多个腔的纠缠态，例如EPR态和W态，以及不同腔中相干态的各种纠缠叠加，包括薛定谔猫态。理论上的考虑得到了数值模拟的支持。
2005-03-14 quant-ph
Rapid adiabatic preparation of injective PEPS and Gibbs states
我们提出了一个多体态制备的量子算法。它特别适用于单射PEPS和热态的局部交换哈密顿在一个格子上。我们表明，对于一个均匀的间隙和足够光滑的路径，绝热运行时间和电路深度的$O(\operatorname{polylog}N)$可以实现$O(N)$自旋。这是一个几乎指数的改善，在以前的界限。基本门的总数按比例缩放为$O(N\operatorname{polylog}N)$。这也是最好的已知的上界的$O(N^2)$的混合时间的蒙特卡罗马尔可夫链算法采样的经典系统在热平衡更快。
2016-03-07 quant-ph
Polynomial scaling enhancement in ground-state preparation of Ising spin models via counter-diabatic driving
自旋系统基态的制备是量子计算中的一个基本操作，也是绝热量子计算的基础。这种形式的量子计算受制于绝热定理，而绝热定理又构成了基本的速度限制。我们表明，通过采用非绝热转换通过计数器非绝热驱动不太严格的绝热性的要求适用。对于不同的伊辛自旋模型，我们证明了在基态保真度中，与绝热对应物相比，本地和多自旋计数器非绝热驱动的标度优势。
2021-09-10 quant-ph
Improved gap dependence in adiabatic state preparation by adaptive schedule
Courant Institute of Mathematical Sciences, New York University（纽约大学库朗数学科学研究所）；School of Mathematics Science, Peking University（北京大学数学科学学院）；Beijing International Center for Mathematical Research, Peking University（北京大学北京国际数学研究中心）
本文提出了一种自适应调度策略，通过改进绝热态制备的间隙依赖性，实现了计算复杂度的优化。
2025-12-13 quant-ph
Adiabatic Rotation, Quantum Search and Preparation of Superposition States
介绍了利用绝热旋转产生一大类量子态叠加的思想。对于量子计算，这是一个有趣的替代研究充分的“直线”绝热演化。在补充最近的结果的方式，我们展示了如何有效地准备三种类型的状态：Kitaev的复曲面代码状态，基于测量的计算模型的集群状态和绝热模拟的量子线路中使用的历史状态。我们还表明，该方法，适用于量子搜索时，提供了二次加速的其他最佳方法做的优点，问题的哈密顿量是时间无关的，并且上述的基态的能隙是严格不随时间而减少。同样，该方法可用于优化作为一种替代通常的绝热算法。
2007-05-04 quant-ph
Robust state preparation of a single trapped ion by adiabatic passage
我们报告绝热通过实验与一个单一的捕获$^{40}$钙$^+$离子。通过施加具有高斯振幅包络的频率啁啾激光脉冲，我们在从电子基态S $_{1/2}$到亚稳态D $_{5/2}$的光学跃迁上达到0.990（10）的转移效率。这种转移方法被证明是不敏感的激光参数的准确设置，因此是适合作为一个强大的工具，基于离子的量子计算。
2005-08-22 quant-ph
Atom-photon, atom-atom and photon-photon entanglement preparation via fractional adiabatic passage
我们提出了一个相对稳健的方案来产生（i）一个原子和一个腔光子，（ii）两个原子在它们的基态，（iii）两个光子在两个空间分离的高Q腔中的最大纠缠态。它是基于一个三能级原子通过腔模与一束激光之间的分数绝热相互作用。强调了光学相位的存在。
2004-12-07 quant-ph
Reversing adiabatic state preparation in few-level quantum systems
University of Parma（帕尔马大学）；Institute of Atomic Physics and Spectroscopy, Faculty of Science and Technology, University of Latvia（拉脱维亚大学理学院原子物理与光谱学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）；Istituto Nazionale di Ottica - Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家光学研究所-意大利国家研究委员会）
该研究通过反绝热控制协议在少数能级量子系统中实现绝热态制备的逆转，并展示了伯尔利相位在检测非完美态传输中的作用。
2025-11-10 physics.atom-ph quant-ph
Non-adiabatic preparation of spin crystals with ultracold polar molecules
研究了强相互作用极性分子在光晶格中有序结构的生长动力学。利用偶极阻断微波激发，我们映射到一个相互作用的自旋1/2模型拥有基态与晶体顺序的系统，并描述了一种方法来制备这些国家之间的非磁性驱动分子旋转能级的转变。所提出的技术绕过了需要跨越相变，并允许创建有序域的大小相当大的方法相比，依赖于绝热制备。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
State Preparation in the Heisenberg Model through Adiabatic Spiraling
提出用于 Heisenberg 模型的绝热螺旋态制备方法，证明其适配多种量子硬件，并在小系统模拟中优于 Trotter 化绝热演化。
2023-06-01 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Phase Diagram of the Schwinger Model by Adiabatic Preparation of States on a Quantum Simulator
本研究提出一种基于含时哈密顿量分别演化基态与第一激发态的绝热态制备新方法，在量子模拟器上验证了含θ项Schwinger模型相结构研究的可行性，且在部分场景下优于现有同类方法。
2024-12-10 hep-lat quant-ph
Decoherence-free preparation of Dicke states of trapped ions by collective stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了一个简单的技术，用于产生任意大小的Dicke态的囚禁离子链。该方法使用两对延迟但部分重叠的激光脉冲来全局寻址整个链，以沿着多离子暗态设计集体绝热通道。我们的技术，这是一个多粒子的受激拉曼绝热通道（STIRAP）的推广，是消相干自由相对于自发发射和鲁棒性对实验参数的适度波动。此外，由于该过程非常迅速，在实际实验条件下加热的影响几乎可以忽略不计。我们预测，整体保真度的迪克状态的合成涉及十个离子共享两个激发应接近98%，目前可实现的实验参数。
2008-02-25 quant-ph
On the adiabatic preparation of spatially-ordered Rydberg excitations of atoms in a one-dimensional optical lattice by laser frequency sweeps
我们研究了一维格子气中里德堡激发的结晶相的绝热制备，如Pohl等人[Phys.Rev.Lett. 104，043002（2010）]，并且最近由Schaud等人[Science 347，1455（2015）]实验实现。我们发现在几十个原子的幺正系统中制备几个里德伯激发态的晶体需要很长的绝热跟踪系统哈密顿量的基态的时间。使用量子随机（蒙特卡罗）波函数模拟，我们表明，现实的衰减和退相过程中影响的原子在准备导致系统的最终状态，只有一个小的重叠与目标结晶状态。然而，最终的数量和高度亚泊松统计的里德伯激发和它们的空间顺序的影响不大的弛豫。
2016-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Avoided crossings in spin-boson systems: consequences for adiabatic state preparation
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究自旋-玻色子系统中避免交叉对绝热态制备的影响，通过精确对角化和时间模拟揭示小能级间距区域对制备时间的约束，并为量子模拟提供基准。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum state preparation in semiconductor dots by adiabatic rapid passage
特定量子态的制备是量子动力学的各种提议的实际用途的必需步骤。我们报告了一个实验演示的光学量子态制备在半导体量子点与电读出，这与早期的工作的基础上拉比触发的方法是强大的相对于光耦合的变化。我们使用绝热快速通道，它能够将单个点反转到指定的上能级。我们证明了当脉冲功率超过反转阈值时，最终状态与功率无关。这为在半导体点中制备量子态提供了一种新的工具，具有广泛的潜在用途。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic Preparation of a Heisenberg Antiferromagnet Using an Optical Superlattice
分析了从能带绝缘体出发，通过动态改变晶格势，在光晶格中制备具有冷费米子的海森堡反铁磁体的可能性。在1D中的动力学的数值模拟，使我们能够确定成功的条件，并研究的影响，在初始状态中的孔的存在可能对协议。我们也将我们的结果推广到二维系统。
2011-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Shortcuts to adiabatic passage for multiparticle in distant cavities: Applications to fast and noise-resistant quantum population transer, entangled states' preparation and transition
本文基于“Lewis-Riesenfeld不变量”方法，在远腔量子电子动力学（QED）系统中，通过构造多粒子绝热通过捷径（STAP），研究了快速抗噪声的布居转移、量子纠缠态制备和量子纠缠态跃迁。数值模拟表明，所有方案都具有快速性和对原子自发发射和光子泄漏引起的退相干的鲁棒性。此外，不仅总的操作时间，而且在每个方案的抗退相干的鲁棒性是无关的量子比特的数量。这可能会导致一个有用的一步，实现快速和抗噪声的量子信息处理在当前的技术。
2014-09-26 quant-ph
Excited state preparation on a quantum computer through adiabatic light-matter coupling
University College London（伦敦大学学院）；University of Cambridge（剑桥大学）
提出一种利用电子-光子显式耦合的绝热态制备技术，用于低能亮激发态，可系统收敛到第一亮激发态并通过改变光子极化瞄准不同对称性扇区。
2026-05-28 physics.chem-ph quant-ph
Adiabatic preparation of thermal states and entropy-noise relation on noisy quantum computers
Quantinuum
本文研究了在有限温度下用量子计算机制备热平衡态的问题，提出通过绝热演化制备局部热平衡态，并探讨了硬件噪声对热态制备的影响，展示了噪声鲁棒性和熵-噪声关系的实验验证。
2026-04-20 quant-ph
Quantum state preparation by adiabatic evolution with customized gates
通过绝热演化的量子态制备目前由于底层量子线路的长实现时间而变得无效，与当前和近期量子器件的退相干时间相当。这些实施时间可以显着减少，通过实现与最小数量的定制门的演变。采用一个现实的双量子位处理器模型，我们进行了经典的设备级模拟的绝热演化的双自旋系统实现定制的双量子位门。这些设备级模拟与解决IBMQ系统上相同问题的（实验）模拟进行了比较。当用于模拟IBMQ量子线路时，我们的器件级模拟达到了65%到85%的状态重复率，与各种IBMQ器件的实际性能相似。然而，当我们通过使用最少数量的定制门来减少实现时间时，保真度损失至少减少了四倍，使我们能够准确地提取目标状态的能量。这一改进足以使绝热演化用于小系统的量子态制备或作为其他态制备方法的预条件。
2021-11-24 nucl-th quant-ph
Quantum Shortcut to Adiabaticity for State Preparation in a Finite-Sized Jaynes-Cummings Lattice
本文提出一种用于有限尺寸 Jaynes-Cummings 晶格态制备的量子绝热捷径，通过施加反绝热驱动并利用对称性转化为局域耦合，在显著缩短的时间尺度上实现了对噪声鲁棒的高保真态制备。
2024-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic quantum imaginary time evolution
提出一种绝热量子虚时间演化协议，无需量子态层析成像，通过积分经典微分方程获得绝热哈密顿量，扩展了绝热态制备可访问的态范围。
2024-04-22 quant-ph
Practical limitations of the switching theorem for adiabatic state preparation
University of Maryland（马里兰大学）；Montgomery Blair High School（蒙哥马利布莱尔高中）
本文研究了adiabatic state preparation切换定理的实际限制，探讨了端点修改对达到渐近行为的影响，并指出长时间演变可能需要极长的时间尺度。
2025-12-24 quant-ph
Role of spectral structure in adiabatic ground-state preparation of the XXZ model
Kipu Quantum GmbH（Kipu量子有限公司）；Departamento de Física, CEDENNA, Universidad de Santiago de Chile (USACH)（圣地亚哥智利大学物理系，CEDENNA）
研究XXZ模型中谱结构对绝热基态制备的影响，通过三种策略比较发现，谱退化是限制因素，简单优化初始哈密顿量可有效抑制临界交叉，而反迪布里克项需在消除退化后才有效。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic preparation of entangled, magnetically ordered states with cold bosons in optical lattices
分析了一种在光晶格中制备双组分玻色子原子磁有序态的方案。我们计算绝热和优化的时间相关斜坡期间的动力学，以产生有效自旋哈密顿量的基态，并确定实际实验系统的大小和时间尺度的退相干的鲁棒性。在有效自旋1/2和自旋1模型中，在相变点附近的斜坡参数产生纠缠自旋对称态，其在量子增强测量中具有潜在的未来应用。通过计算最终态的量子费舍尔信息来量化这些态的制备及其对退相干的鲁棒性。我们确定，有用的纠缠的产生一般应该是更强大的加热比它将暗示的状态保真度，与相应的实际应用的影响。
2020-08-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic state preparation for digital quantum simulations of QED in 1 + 1D
本研究针对1+1维QED数字量子模拟的绝热态制备问题，发现现有绝热过程在特定参数下会因能级交叉无法正确制备基态，提出新的绝热哈密顿量并验证其在含拓扑θ项系统及弦断裂研究中的有效性。
2024-11-01 hep-lat hep-ph nucl-th
Adiabatic state preparation of stripe phases with strongly magnetic atoms
我们提出了一个在二维正方形晶格上实现两个自旋模型中条纹相位的方案，该方案可以用强磁性原子（Cr，Dy，Er等）来实现。在光晶格中，通过将自旋态编码到基态流形的塞曼子能级中。该协议进行了测试与集群平均场时间相关的变分ansätze，通过与小系统的精确结果比较验证，这使我们能够模拟系统的动态多达64个站点在状态准备协议。这允许，特别是，估计所需的时间，在真实的实验条件下，以高保真度的条纹相的制备。
2017-02-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic State Preparation in a Quantum Ising Spin Chain
本研究利用倾斜光学晶格中的超冷玻色子实现一维量子Ising模型的绝热态制备，观测到量子临界前驱信号与畴壁叠加态效应，为有限尺寸量子系统边界条件研究提供新见解。
2024-04-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic state preparation and thermalization of simulated phase noise in a Rydberg spin Hamiltonian
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；University of Oxford（牛津大学）
本研究通过随机采样模拟激光相位噪声，探讨其对Rydberg自旋哈密顿量中绝热态制备的影响，发现噪声在特定绝热过程中可近似热化相关关联函数。
2026-03-02 quant-ph
Counterdiabatic driving for long-lived singlet state preparation
针对绝热制备长寿命单重态速度慢的问题，本文采用反绝热驱动实施更快的非绝热操控，并通过 NMR 实验证明其可在更短时间内获得更强的 LLS 序。
2023-06-28 physics.chem-ph quant-ph
Adiabatic state preparation in a cavity
本文讨论了含时参数的单模Jaynes-Cummings模型。利用二能级系统的可解模型，考虑了原子通过腔体后光子分布的变化。有人建议，这种系统可以被用作过滤器，以修改光子分布。这种效应可以通过不断地将新原子送入腔体来增强。我们表明，这样的过滤器可以削减无论是小或大的光子数。它还表明，该方法可以用来缩小光子分布，并以这种方式实现高度非经典的亚泊松态。文中还介绍了该方法的局限性和应用。
2004-10-18 quant-ph
Adiabatic preparation without Quantum Phase Transitions
许多物理上有趣的模型表明，当单个参数变化通过临界点时，基态和第一激发态变为简并，此时会发生量子相变。当该参数作为耦合常数出现时，这些模型可以理解为不同哈密顿量$H_{\rm I}$和$H_{\rm F}$之间的直线插值。然而，对于有限尺寸的实现，在基态和第一激发态之间通常将存在有限的能隙。通过缓慢地改变通过具有最小能隙的点的耦合常数，从而具有从$H_{\rm I}$的基态准备$H_{\rm F}$的基态的绝热算法。绝热定理意味着，为了获得良好的制备保真度，运行时$τ$应该与能隙的倒数成比例，从而也与系统大小成比例。此外，对于开放量子系统，不仅可能发生非绝热激发，而且可能发生热激发。结果表明，-仅使用局部哈密顿-一维量子伊辛模型和集群模型在横向场的传统直线路径可以取代一系列的直线插值，沿其基本能隙总是大于一个常数的系统大小无关。绝热量子算法和量子相变之间存在着很强的相似性，因此这些结果对于绝热量子计算是有意义的。
2008-09-24 quant-ph
Adiabatic preparation of many-body quantum states: getting the beginning and ending right
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Centrum Wiskunde & Informatica（数学与计算机科学中心）；QuSoft；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
本文通过瑞利德原子量子模拟器研究了多体量子系统在量子相变附近的绝热演化，展示了通过优化调度函数可抑制端到端传输误差，并推导了不忠实度与演化时间的关系。
2025-12-19 quant-ph
Adiabatic state preparation of interacting two-level systems
我们考虑执行绝热快速通过（ARP）使用频率扫描驱动脉冲激发相互作用的二能级系统的集合。这样的模型出现在广泛的多体量子系统中，例如腔QED或量子点，其中非线性分量耦合到光。我们分析了一维的情况下，使用乔丹-维格纳变换，以及平均场的限制，系统描述的Lipkin-Meshkov-Glick哈密顿。这些限制提供了互补的见解ARP下的多体系统的行为，这表明我们的结果是普遍适用的。我们证明，ARP可以用于状态准备中存在的相互作用，并确定所需的脉冲形状的相互作用强度的依赖。一般来说，相互作用增加了成功的状态转移所需的脉冲带宽，对所需的脉冲形式引入了新的限制。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic preparation of fractional Chern insulators from an effective thin-torus limit
本研究提出以分数陈绝缘体的准一维薄环面极限为起点，通过调控单方向跃迁幅度改变系统有效纵横比，构建连接电荷密度波基态与分数陈绝缘体态的绝热路径，结合解析计算与精确对角化数值模拟验证了该方案用于大尺寸分数陈绝缘体制备的可行性。
2023-05-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quadratic speed-up of quantum adiabatic evolution with engineered dissipation
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料中心）；Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies（上海高等研究院费曼量子中心）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学北京量子器件重点实验室）
提出一种工程耗散协议，通过滤波库诱导瞬时能量本征基矢上的向下跃迁，将非绝热泄漏连续弛豫回低能区，从而将运行时间标度从封闭系统的O(Δ^{-2})改善到O(Δ^{-1})。
2026-11-05 quant-ph
Robust quantum dot state preparation via adiabatic passage with frequency-swept optical pulses
半导体量子点中的能态与原子中的一样是离散的，并且量子态可以用共振激光脉冲进行相干控制。长的相干时间允许在固态设备中观察单个偶极跃迁的拉比跳跃，对于该拉比跳跃，上态的占用敏感地取决于偶极矩和激发激光功率。我们报告的强大的量子态的制备使用的光学技术，利用快速绝热通道从地面到激发态通过激发与激光脉冲的频率扫描通过共振。在光致发光实验中的这种观察是可能的，通过引入一种新的光学检测方案的共振电子空穴对（激子）的产生。
2010-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Certifying the adiabatic preparation of ultracold lattice bosons in the vicinity of the Mott transition
我们提出了一个联合的实验和理论分析，以评估绝热实验制备的超冷玻色子在光晶格旨在模拟三维玻色-哈伯德模型。通过将三维动量-空间密度的测量与从头计算量子蒙特卡罗（QMC）计算相结合，实现了从超流到莫特区的晶格气体的测温。跨超流到莫特过渡的测量温度与通过QMC为感兴趣的实验参数重建的等熵线一致，每个粒子的守恒熵为$S/N=0.8(1) k_{B}$。此外，与这种测温方法相关的Fisher信息表明，后者在接近Mott转变的临界区域中是最准确的，正如实验中所证实的那样。这些结果证明了玻色-哈伯德模型的平衡态--包括Mott跃迁以上的量子临界态--可以在冷原子装置中制备。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic echo protocols for robust quantum many-body state preparation
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）；JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology（科罗拉多大学与美国国家标准与技术研究院联合物理科学研究所）；Department of Physics, University of Colorado（科罗拉多大学物理系）
本文提出绝热回声协议，通过动态工程破坏性干涉抑制静态扰动，实现鲁棒的量子多体态制备，适用于Ising自旋链、二维Rydberg原子阵列及 frustrated Rydberg晶格中的量子自旋液体态制备。
2026-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Adiabatic Preparation of Topological Order
拓扑有序表征了那些无法用对称性来描述并且不能用局部序参量来区分的物质相。这种类型的有序在分数量子霍尔效应理论中以及在拓扑量子信息处理中起着关键作用。在这里，我们表明，一个系统的n自旋形成一个晶格的黎曼表面上可以经历一个二级量子相变之间的自旋极化阶段和弦网凝聚相。这是磁序和拓扑序之间相变的一个例子。此外，我们展示了如何准备拓扑有序相通过绝热演化的时间是O（\sqrt{n}）的上限。这为构造拓扑量子存储器提供了一种物理上可行的方法。我们讨论拓扑和绝热量子计算的应用。
2007-10-13 cond-mat.str-el quant-ph
Determining ground-state phase diagrams on quantum computers via a generalized application of adiabatic state preparation
当哈密顿量的参数变化时，量子相变表现为基态能量的能级交叉。由此产生的基态相图在经典计算机上通过精确对角化可以直接确定，但在量子计算机上具有挑战性，因为需要精确度和接近能级交叉点的竞争态的近简并性。在这项工作中，我们使用本地绝热斜坡状态准备，使我们能够直接计算基态相图的量子计算机上通过时间演化。这种方法是通过检查的XY模型的基态与一个磁场在z方向上的一个维度。我们能够使用IBM量子机计算两个和三个站点系统的精确相图。
2021-12-08 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic preparation of a fractional quantum Hall fluid by coherently pumping atoms from a Bose-Einstein condensate
Pitaevskii BEC Center, INO-CNR and Dipartimento di Fisica, Università di Trento（皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心，意大利国家研究委员会物质研究所和特伦托大学物理系）；Department of Physics, TU Dortmund University（多特蒙德大学物理系）；Technische Universität Berlin, Institut für Physik und Astronomie（柏林工业大学物理与天文学研究所）
提出一种利用时间依赖相干耦合将原子从大稀薄玻色-爱因斯坦凝聚体泵浦到强相互作用态，从而绝热制备多粒子分数量子霍尔流体的方案，通过避免拓扑相变保持绝热间隙，数值评估显示可超越当前实验粒子数。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fast digital methods for adiabatic state preparation
在基于门的量子计算机上提出了一种绝热态制备的量子算法，其逆误差复杂度为多对数。我们的算法数字模拟两个自伴算子$H_0$和$H_1$之间的绝热演化，指数抑制非绝热误差利用准绝热延拓的理论概念作为算法工具。给定$\|H_0\|$和$\|H_1\|$的上界$α$以及$H(s) \equiv (1-s)H_0 + sH_1$的第$k$个本征态$|ψ_k(s)\rangle$与频谱的其余部分分开至少$s \in [0,1]$的间隙的承诺，该算法实现算子$\widetilde{U}$，使得$\||ψ_k(1)\rangle - \widetilde{U}|ψ_k(s)\rangle\| \leq ε$使用$O(α^2/γ^2)\text{polylog}(α/γε)$查询$H_0$和$H_1$的块编码。此外，我们开发了一种算法，仅适用于基态，需要多次查询的甲骨文，准备$|ψ_0(0)\rangle$，但在所有参数的规模稍好。我们还表明，这两种算法的成本可以进一步降低在某些合理的条件下，如当$\|H_1 - H_0\|$是小相比，$α$，或当更多的信息$H(s)$的差距是可用的。对于某些问题，缩放甚至可以在$\|H_1 - H_0\|/γ$中改进为线性，直到多对数因子。
2022-03-02 quant-ph
Microscopic dynamics and an effective Landau-Zener transition in the quasi-adiabatic preparation of spatially ordered states of Rydberg excitations
我们研究了在有限一维晶格中用频率啁啾激光脉冲绝热制备原子的空间有序Rydberg激发，这是最近一些模拟量子伊辛模型的实验所实现的。我们的目标是解开的微观机制的相变从未激发态的原子的反铁磁类态的里德伯激发通过穿越一个扩展的无隙相，并估计在一个中等大小的系统中的目标状态的准备保真度服从详细的数值分析。我们发现，在裸原子态的基础上，系统主要沿着最强振幅的路径爬上里德堡激发的阶梯，到达最终的有序态。我们发现，尽管它的复杂性，相互作用的多体系统可以被描述为一个有效的两能级系统，涉及一对最低能量的瞬时集体本征态的含时哈密顿量。最后的准备保真度的目标状态，然后可以很好地近似的朗道-齐纳公式，而非绝热的人口泄漏过程中的通道可以使用微扰的方法应用于瞬时集体本征态估计。
2022-12-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quasi-adiabatic thermal ensemble preparation in the thermodynamic limit
Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University（早稻田大学高等研究院，早稻田大学）
本文研究了在热力学极限下通过渐变非相互作用系统热ensemble到目标相互作用系统热ensemble的准绝热热过程，探讨了非积分和积分自旋链中温度控制与性能差异。
2026-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental Preparation of Topologically Ordered States via Adiabatic Evolution
拓扑序是一类奇异的物质态，其特征是长程纠缠模式。某些拓扑有序系统被认为是容错量子计算的潜在实现。拓扑序可以在二维自旋晶格模型中出现。在本文中，我们设计了一个含时的哈密顿量，通过绝热演化来制备一个拓扑有序态。在退化的基态空间的模型的其他部门是通过应用相应的闭弦算子的非平凡操作。每个扇区都是高度纠缠的，如完全重建的密度矩阵所示。这为探索拓扑序的性质以及拓扑序在拓扑量子存储中的应用铺平了道路。
2018-07-09 cond-mat.str-el quant-ph
Self-healing of Trotter error in digital adiabatic state preparation
本文证明数字绝热态制备中一阶Trotter化的累积不保真度按 $\mathcal O(T^{-2} δt^2)$ 标度而非一般预期的 $\mathcal O(T^2 δt^2)$，揭示了Trotter误差的自愈机制，并建立了QAOA与数字化量子退火的对应关系。
2023-08-10 quant-ph
