Fast forward of adiabatic control of tunneling states
通过发展Khujakulov和Nakamura关于量子隧穿瞬态现象的快速前进的先前工作（Phys. Rev. { \bf A 93}，022101（2016）），我们提出了使用电磁场的稳态隧穿态的绝热控制的精确快速前进的方案。该思想允许在整个快进时间范围内加速波函数的振幅和相位。该方案实现了在入射粒子能量固定的情况下，对绝热变化势垒下输运系数的快进观测。作为典型的例子，我们选择系统（1）Eckart的潜力与可调的不对称性和（2）双$δ$功能障碍下可调的相对高度。我们阐明了驱动电场在势垒的快速变化过程中保证稳定的隧穿态，并评估了电场引起的输运系数从其稳定值的暂时偏离和复散射系数相位的调制
2017-06-13 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
Spectral Gap Analysis for Efficient Tunneling in Quantum Adiabatic Optimization
我们研究量子绝热优化的效率时，克服潜在的障碍，从局部到全局最小。具体来说，我们研究具有对称代价函数f：{0，1}^n->R的n量子比特系统，其中基态必须隧穿宽度为n^a和高度为n^b的势垒。根据量子绝热定理，在这个隧穿过程中，足以确保隧穿的时间延迟与谱隙的倒数成二次方增长。我们分析了1/2 < a + b和a < 1/2的势垒尺寸，并表明当2a+b < 1时，最小间隙尺度多项式为n^{1/2-a-b}，当1 < 2a+b时，指数为n^{-b/2} exp（-Cn ^{（2a+b-1）/2}）。我们的证明使用基本的技术，并确认和扩展了戈德斯通，其中使用大自旋和瞬子的方法未发表的民间传说的结果。我们的部分结果也改进了Kong和Crosson以及Jiang等人最近关于指数间隙标度的结果。
2016-06-14 quant-ph
Discrepancies between Asymptotic and Exact Spectral Gap Analyses of Quantum Adiabatic Barrier Tunneling
我们研究了简单势垒隧穿问题的谱隙的渐近行为，这与使用量子退火来找到定义在n比特上的代价函数的全局最优值有关。具体来说，我们研究的问题是，让一个n量子比特系统穿过一个宽度和高度与n^a成比例的势垒。我们表明，这些量子退火问题，渐近，$n\to\infty$，行为的光谱间隙不准确地描述的行为，在有限n的间隙，直到非常大的值n（n>10^{12}）。我们证明，这种不足的渐近表达式是简单的一维隧穿问题本身的一个特点，怀疑渐近分析是否是一个适当的工具，用于研究隧道问题的量子退火合理大小的系统。
2016-09-28 quant-ph
Tunneling and speedup in quantum optimization for permutation-symmetric problems
Tunneling通常被认为是通过量子退火（QA）实现量子优化中可能加速的关键机制，特别是对于具有高而薄障碍的成本函数的问题。我们提出并分析了几个反例从类扰动汉明重量优化问题与量子比特置换对称性。我们首先表明，对于这些问题，绝热动力学，使隧穿可能不应被理解的成本函数，而是半经典的潜力所产生的自旋相干路径积分形式主义。然后，我们提供了一个例子，在最终的成本函数中的势垒的形状是短而宽的，这可能表明没有量子优势的QA，但隧道呈现QA优于模拟退火在绝热制度。然而，绝热动力学证明不是最佳的。相反，涉及一系列非绝热跃迁通过许多避免的能级交叉，不涉及隧穿的演变，是最佳的，优于绝热QA。我们表明，这种现象的非绝热过渡加速不是唯一的这个例子，我们提供了一个例子，它提供了一个指数加速绝热QA。在另一个转折，我们表明，一个经典的算法，自旋矢量动力学，至少是有效的非绝热QA。最后，在具有凸代价函数的不同示例中，非绝热跃迁导致相对于具有隧穿的绝热QA和经典自旋矢量动力学的加速。
2015-11-12 quant-ph
Error suppression and error correction in adiabatic quantum computation I: techniques and challenges
绝热量子计算（AQC）具有一定的内在鲁棒性，但对于大规模计算，可能需要某种形式的纠错。为电路模型量子计算开发的错误处理例程不容易转移到AQC模型，因为这些例程通常需要高质量的量子门，这是AQC中通常不允许的资源。在AQC实现过程中，已知有两种主要的技术来抑制误差：能隙保护和动态解耦。在这里，我们表明，这两种方法是密切相关的，可以在同一形式主义进行分析。我们分析了这种误差抑制技术的有效性，并确定关键的限制AQC中的误差抑制的性能，这表明误差抑制本身是不够的大规模，容错AQC和纠错的形式是必要的。我们讨论了在AQC中实施纠错的进展，并列举了几个关键的突出问题。这项工作是“绝热量子计算中的误差抑制和误差校正II：非平衡动力学”的配套文件，它提供了一个动态模型的角度来看，在AQC中的误差抑制和误差校正的技术和限制。在本文中，我们讨论了相同的结果在量子信息的框架内，允许一个直观的讨论编码AQC中的错误抑制和校正。
2013-11-18 quant-ph
Error suppression and error correction in adiabatic quantum computation II: non-equilibrium dynamics
虽然绝热量子计算（AQC）对噪声和退相干具有一定的鲁棒性，但人们普遍认为，将需要编码、误差抑制和误差校正来将AQC缩放到大的问题大小。以前的工作已经建立了至少两种不同的技术，在AQC的误差抑制。在本文中，我们推导出一个模型，用于描述编码AQC的动态，并表明，以前的建设，错误抑制可以统一与这个动态模型。此外，该模型阐明了错误抑制的机制，并允许识别其弱点。在本文的后半部分，我们利用我们对编码AQC中的非平衡动力学的描述，通过冷却局部自由度（量子位）来构建AQC中的纠错方法。虽然这在原则上是可能的，但我们也确定了这种方法的关键挑战：对高权重哈密顿算子的要求。最后，我们使用我们的动力学模型来执行一个简化的热稳定性分析级联稳定码编码的多体系统的AQC或量子存储器。这项工作是“\textit{Error suppression and error correction in adiabatic quantum computation I: techniques and challenges}“（Phys. Rev. X，3，041013（2013））的姊妹论文，它提供了关于AQC中误差抑制和校正的技术和限制的量子信息视角。在本文中，我们沙发在一个动态的框架内，它允许详细分析编码AQC中的错误抑制和校正的非平衡动态相同的结果。
2014-01-03 quant-ph
Nonlinear coherent destruction of tunneling
本文从理论上研究了具有克尔非线性的两个耦合弯曲光波导。我们发现，由于非线性，波导之间的隧道效应可以在很宽的参数范围内被抑制。这种隧穿抑制不同于线性介质中隧穿的相干破坏，后者只发生在准能的孤立简并点。我们称这种新的抑制非线性相干破坏隧道。
2007-05-11 quant-ph
Phase diffusion as a model for coherent suppression of tunneling in the presence of noise
研究了受随机周期$δ-$函数“kicks”影响的双势阱隧穿相干抑制的稳定性。我们模型耗散由于这个随机过程作为一个有效的两级系统的相扩散过程，并推导出相应的一组布洛赫方程与相阻尼项，同意在离散时间周期性踢系统。我们证明，噪声本地化的双阱势两侧的系统的能力产生振荡的相位过阻尼，而不是从噪声和驱动场之间的任何合作效应。该模型与方波驱动器，它具有定性类似的功能，广泛研究的余弦驱动器，但有额外的优势，让一个推导出精确的解析表达式。
2000-08-17 quant-ph
Quantum suppression of chaotic tunneling
研究了混合相空间中混沌隧穿和动力学局域化之间的相互作用。使用复杂的经典轨道的半经典分析表明，隧道通过环面区域和混沌区域中的运输不是独立的过程，而它们是强烈相关的，并描述了复杂的轨道与这两个属性。这预示着一种类似于经典扩散的量子抑制的现象：混沌隧穿被抑制作为混沌区域中的动力学局部化的结果。这一假设得到了数值实验的证实，其中相消干涉的影响被衰减。
2007-07-27 nlin.CD quant-ph
Coherence Control of Adiabatic Decoherence in a Three-level Atom with Lambda Configuration
本文研究了利用bang-bang控制技术抑制$Λ$组态三能级原子的绝热退相干。给出了解耦的Bang-Bang操作组，并编程实现了周期性射频孪生脉冲序列的控制过程。此外，我们还研究了非理想情况下的绝热退相干过程，建立了有效抑制绝热退相干的条件。
2004-12-26 quant-ph
When Diabatic Trumps Adiabatic in Quantum Optimization
我们提供和分析的例子，反对广泛提出的要求，隧道是需要量子加速优化问题。这些例子属于一类扰动汉明重量优化问题。在一种情况下，具有在汉明重量空间的成本函数的高原，我们发现，绝热动力学，使隧道可能，而优于模拟退火，结果在减速相比，避免水平交叉的绝热级联。这反过来又激发了一个经典的自旋矢量动力学算法，该算法至少与非绝热量子算法一样有效。在第二种情况下，其成本函数是凸的汉明重量空间，非绝热级联的结果在相对于隧道和经典的自旋矢量动力学的加速。
2015-05-06 quant-ph
Error suppression in adiabatic quantum computing with qubit ensembles
由于退相干的不可避免的存在，在绝热量子计算（AQC）中引入量子错误防护是一项重要的任务。在这里，我们研究了AQC哈密顿量的错误保护编码，其中使用量子位系综代替量子位。我们的哈密顿量只涉及总自旋算符的系综，提供了一个更简单的路线误差校正量子计算。我们的方案特别适合于中性原子气体，在那里可以实现大的系综尺寸和产生系综-系综纠缠。我们确定了一个临界系综尺寸$N_{\mathrm{c}}$的第一个激发态的性质成为一个单粒子扰动的基态，和带隙能量是可预测的平均场论。对于大于$N_{\mathrm{c}}$的系综大小，基态由于存在逻辑上等效的状态而变得受保护，并且AQC性能随着$N$而改善，只要去相干率足够低。
2021-04-02 quant-ph
Coherent Tunneling by Adiabatic Passage of an exchange-only spin qubit in a double quantum dot chain
提出了一种基于绝热通道相干隧穿（CTAP）的方案，在线性排列的双量子点链中实现自旋量子量子态的交换。量子位的逻辑状态通过采用限制在双量子点中的三个电子的自旋状态来定义。完全通过电操作来获得门操作的可能性使得该量子位在用于实现量子算法的量子计算领域中成为有价值的架构。研究了外控制参数的影响以及退相对链中相干隧穿的影响。在绝热输运过程中，在一个恒定的能量简并本征空间内，链内部的双量子点中的态不被填充，而外部的混合态的瞬态布居被预测。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Arbitrary-time error suppression for Markovian adiabatic quantum computing using stabilizer subspace codes
绝热量子计算（AQC）可以通过编码成检错码来保护免受热激发，并补充由交换哈密顿项之和形成的能量惩罚。早期的工作表明，在局部马尔可夫环境的情况下，通过使用在固定温度下仅在系统大小中以几何方式增长的能量惩罚强度，可以抑制编码的基态的初始热诱导激发。这一结果是否适用于最初时间之后的问题仍然悬而未决。在这里，我们的回答是肯定的。我们表明，热激发出的编码基态可以抑制在任意时间的额外假设下，总的演化时间是多项式的系统大小。因此，可以在封闭系统设置中使用AQC有效地解决的计算问题仍然可以有效地解决耦合到热环境。我们的建设使用稳定子空间代码，这需要至少$4$本地的相互作用，以实现这一结果。
2019-04-26 quant-ph
Theory of anomalous Landau-Zener tunneling induced by nonlinear coupling
Northwest Normal University（西北师范大学）
本文研究了非线性耦合对双能级系统Landau-Zener隧穿的影响，发现超临界耦合下能量景观拓扑扭曲，推翻传统指数公式，提出黑洞型固定点机制，推导出幂律概率表达式。
2026-03-02 quant-ph
Adiabatic pumping of topological corner states by coherent tunneling in a 2D SSH model
通过相干隧穿在二维SSH模型中实现拓扑角态的高效绝热泵送，提升传输保真度和效率。
2025-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Delay time and Non-Adiabatic Calibration of the Attoclock. Multiphoton process versus tunneling in strong field interaction
在阿秒实验中对隧穿时间的测量，被称为阿钟，引发了关于隧穿时间的激烈争论，时间在量子力学中的作用，其中与激光脉冲的相互作用涉及两种不同性质的机制，多光子和隧穿（场）电离。在绝热场定标中，我们中的一个（O。K.）在早期的工作中开发了一个真实的隧穿时间模型，并表明该模型很好地拟合Landsmann等人的实验数据（Optica { \bf 1}，343 2014）。在目前的工作中，它表明，该模型解释了非绝热场校准的实验结果，其中一个达到了良好的协议与Hofmann等人的实验数据。（J.的Mod. Opt. { \bf 66}，1052，2019）。此外，我们用含时薛定谔方程的数值积分证实了这一结果。该模型是有吸引力的，因为它提供了一个清晰的多光子和隧道场电离制度的图片。在非绝热情况下（非绝热场校准），电离主要由多光子吸收驱动。令人惊讶的是，在场强$F \le F_a$（$F_a$是原子场强）下，模型总是预测相对于$F=F_a$处的量子极限$τ_a$的时间延迟。对于绝热隧穿，极限饱和（$F=F_a$）解释了著名的哈特曼效应或哈特曼悖论。
2023-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Dynamically assisted tunneling in the impulse regime
我们研究了增强隧穿通过势垒$V(x)$的随时间变化的电场，特别强调脉冲形状的矢量势，如$A_x(t)=A_0/\cosh^2(ωt)$。除了已知的预加速效应和绝热状态中已经存在的潜在变形，以及类似于非绝热（脉冲）状态中的Franz-Keldysh效应的能量混合之外，脉冲$A_x(t)$可以通过将波函数的一部分“推”出势垒的后端来增强隧穿。除了在凝聚态和原子物理学中的自然应用外，这些发现可能与核聚变有关，其中脉冲$A_x(t)$与$ω=1~\rm keV$和峰值场强$10^{16}~\rm V/m$可能会显着提高隧穿率。
2021-02-15 quant-ph
Transition-state lattice modes and the breakdown of adiabatic tunneling for hydrogen and deuterium in bcc Nb
Northwestern University（西北大学）
通过五维晶格重整化玻恩-奥本海默框架，发现氢和氘在体心立方铌中的隧穿本质上是非绝热集体过程，绝热近似仅在正μ子质量极限下成立。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Universal Behavior of Tunneling Time and Barrier Time-Delay Decoupling in Attoclock Measurements
针对隧穿时延测量的争议问题，本研究发现隧穿时间具有普适解耦特性，提出通过绝热与非绝热隧道电离时延差定义测定势垒隧穿时延的方法，且结果与实验吻合，并验证弱测量极限下势垒时延对应拉莫尔钟时间与势垒内相互作用时间。
2025-01-16 quant-ph
Dynamical suppression of tunneling and spin switching of a spin-orbit-coupled atom in a double-well trap
我们预测了在周期性变化势阱深度的双势阱中自旋轨道耦合原子（或无相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体）隧穿的宽带抑制。隧穿的抑制对于单个状态和对于两个状态的叠加（即，对于qbit）是可能的。通过改变自旋-轨道耦合，可以显著地增加原子在其中一个势阱中保持局域化的调制频率范围，该效应与能级的交叉有关。这个频率范围是有限的，因为时间调制也可以激发不同阱中的较低和较高状态之间的共振跃迁。共振跃迁增强隧穿，并伴随着赝自旋开关。由于共振跃迁的频率与潜在的调制深度无关，与抑制隧穿发生的频率相反，通过改变该深度，可以动态地控制最终状态的空间定位和伪自旋。
2018-05-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Real-Time Instantons and Suppression of Collision-Induced Tunneling
我们考虑了量子场论中由基本粒子碰撞引起的隧穿过程。我们提出了一个半经典的方法来估计这些过程的概率在很高的碰撞能量的限制。作为例子，我们计算了在一个具有边界相互作用的（1+1）维标量模型中不同真空之间诱导隧穿的最大几率。
2004-12-21 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Theory of nonlinear Landau-Zener tunneling
最近提出了一个非线性Landau-Zener模型来描述玻色-爱因斯坦凝聚体在Bloch带之间的非绝热跃迁。数值分析表明，当非线性参量$C$大于等于两能级避免交叉的能隙$V$的临界值时，即使在绝热极限下也会发生隧穿.在本文中，我们提出的分析结果，给出了定量的解释，通过映射到一个经典的约瑟夫森哈密顿量的量子非线性模型的绝热性的崩溃。在临界区，我们发现非绝热跃迁几率是$C/V-1$和$α$（能级的交叉率）的函数。在亚临界区，跃迁几率仍然服从指数规律，但由于非线性效应，指数发生了变化。对于$C/V>>1$，我们发现一个近单位概率的过渡绝热水平之间的所有值的交叉率。
2001-05-29 quant-ph
Enhancement and suppression of tunneling by controlling symmetries of a potential barrier
我们提出了一类2D系统，它显示出与半经典直觉相矛盾的反直觉性质：一个二维量子粒子“更喜欢”隧穿势垒而不是在势垒上方行进。将一个粒子的二维系统看作两个一维粒子的系统，证明了这种效应是由于势垒的特定对称性而发生的，该对称性迫使粒子间自由度的激发，进而导致有效势垒的出现，即使不存在“真实”势垒。这种现象在1D中不存在。
2010-12-24 physics.atom-ph quant-ph
Aharonov-Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux
我们提出了一个系统，其中宏观磁通隧道的幅度可以通过Aharonov-Casher效应调制。该系统是一个RF-SQUID，其约瑟夫森结被布洛赫晶体管取代--两个结被一个小的超导岛隔开，在超导岛上可以通过外部栅极电压感应电荷。当结的约瑟夫森耦合能相等且感生电荷为q=e时，隧穿路径之间的相消干涉使磁通隧穿率为零。该设备也可以用作量子计算的量子比特。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Landau-Zener tunneling for dephasing Lindblad evolutions
我们推导出一个类似的朗道-齐纳绝热隧道公式的开放，两个级别的系统耦合到一个无记忆，退相浴。推导依赖于作为绝热不变量的谱子空间的几何视图。
2010-03-29 math-ph math.MP quant-ph
Enhanced Excited State Population and Coherence via Adiabatic Tunneling Ionization and Excitation
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
本研究通过绝热隧穿电离和激发方法，显著增强激发态人口和相干性，为强场化学控制和激光应用提供新框架。
2025-05-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Error Suppression for Hamiltonian Quantum Computing in Markovian Environments
哈密顿量子计算，如绝热和完整模型，可以防止退相干使用编码成稳定子空间码的错误检测和能量惩罚项的增加。自从Jordan，Farhi，and Shor（JFS）在绝热量子计算的背景下首次引入该方法以来，该方法已经得到了广泛的研究。在这里，我们将原来的结果一般马尔可夫环境，不一定在Lindblad形式。我们表明，在这些一般情况下，原始JFS研究的主要结论成立：假设一个物理上合理的浴模型，它是可以抑制初始衰变的编码基态的能量惩罚强度，增长只有在系统的大小，在一个固定的温度。
2017-08-11 quant-ph
Coherent transfer by adiabatic passage in two-dimensional lattices
绝热通道相干隧穿（CTAP）是一种成熟的线性链中量子粒子的鲁棒空间输运技术。在这里，我们介绍了两个精确可解的模型，CTAP协议可以扩展到二维晶格几何。这样的二维晶格模型是从时间相关的二次量子化哈密顿量合成的，其中玻色子场算子像普通的三能级CTAP方案一样以几何方式演化，从而确保Fock空间中的绝热通道。
2014-05-28 quant-ph
Semiclassical approach to tunneling through a double barrier structure
我们考虑一个对称的双势垒异质结构封闭的一个很好，并提出了一个解决方案的传输问题，使用广义WKB的方法，占由于障碍的幅度抑制和相移。这种方法使我们能够解决非共振和共振的情况下，在后一种情况下，验证隧道的相干破坏。
2001-11-20 quant-ph
Suppression of non-adiabatic phases by a non-Markovian environment: easier observation of Berry phases
我们考虑一个耦合到高度非马尔可夫环境的二能级系统，当耦合轴随时间旋转时。环境可以是量子的（例如玻色子浴或自旋浴）或经典的（例如经典噪声）。我们表明，安德森正交性灾难抑制过渡，使系统的瞬时本征态（平行和反平行的耦合轴）可以按照旋转。因此，这些状态获得Berry相位;由耦合轴包围的面积给出的几何相位。与早期关于环境诱导Berry相的提议不同，这里几乎没有退相干，因此不需要无退相干的子空间。事实上，我们表明，这贝里阶段应该是更容易观察到比传统的，因为它不是由动态相或领先的非绝热相掩盖。我们讨论的效应应该在任何量子比特设备中都可以观察到，其中可以用强人为噪声驱动哈密顿量中的三个参数。
2009-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of non-adiabatic Landau-Zener tunneling among Floquet states
本研究利用时间分辨多光子光电子能谱，观测到强光场下Cu(111)中Floquet态之间的非绝热Landau-Zener隧穿，揭示了绝热Floquet演化的崩溃，并确立了物质光修饰、超快光波电子学及高次谐波产生间的直接联系。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum Lubrication: Suppression of Friction in a First Principle Four Stroke Heat Engine
一个类似于奥托循环的热机的量子模型被用来探索抑制摩擦损失的策略。这些损失是由于发动机的工作介质在膨胀和压缩阶段不能精确地跟随哈密尔顿算子的变化而引起的。通过增加发动机的外部噪声，可以抑制摩擦损失。
2005-09-19 quant-ph
Comment on `Aharonov--Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux'
最近的一封信[1]提出了一种器件，它由一个双结代替的rf SQUID组成，即布洛赫晶体管。对于对称的约瑟夫森耦合，并为特定的磁通偏置和栅极电压施加到晶体管的岛，其两个局部电位最小值之间的包围磁通隧道声称被完全抑制由于相消干涉。这一评论旨在表明，这一说法总体上是站不住脚的。也就是说，[1]中的哈密顿量（1），从它导出的效果，描述的电路只有在一个额外的条件。[1]J.R. Friedman和D.V. Averin，Phys. Rev. Lett. 88_，050403（2002）。
2003-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunneling through high energy barriers in simulated quantum annealing
我们分析了模拟量子退火（SQA）的优化问题，模拟经典退火（SA）是证明效率低下，因为一个高的能量障碍的性能。我们提出的证据表明，SQA可以通过这个障碍，找到有效的全球最低。这证明了SQA继承量子退火（QA）的一些优点的潜力，因为这个问题先前已经被证明可以通过量子绝热优化有效地解决。
2014-10-30 quant-ph
Non-commuting two-local Hamiltonians for quantum error suppression
物理约束使得实现和控制多体相互作用具有挑战性。因此，设计仅由一个和两个局域项组成的哈密顿量的量子信息过程是一个值得挑战的问题。利用两个局部哈密顿算子实现误差抑制特别具有挑战性。Marvian和Lidar [Physical Review Letters 113（26），260504（2014）]的不通过定理证明，即使允许具有高希尔伯特空间维度的粒子，也不可能通过在仅包含交换两个局部项的任何哈密顿量的基态子空间中编码来保护量子信息免受单点错误。在这里，我们绕过这个不去的结果编码在地面子空间的哈密顿量组成的非交换两个局部项所产生的规范算子的子系统代码。具体来说，我们展示了如何使用由Bacon-Shor码[Physical Review A 73（1），012340（2006）]和广义Bacon-Shor码[Physical Review A 83（1），012320（2011）]的规范生成器的总和组成的哈密顿量来保护存储的量子信息免受单量子比特错误的影响。我们的结果表明，非交换的两个局部哈密顿比交换的两个局部哈密顿有更大的错误抑制能力。虽然远未提供完全的容错，但这种方法提高了在近期可实现的量子存储和绝热量子计算中可实现的鲁棒性，减少了对常用的绝热哈密顿算子（诸如绝热量子优化和量子退火中常见的伊辛哈密顿算子）进行编码所需的高阶项的数量。
2017-02-18 quant-ph
Strategies for triple-donor devices fabricated by ion implantation
三施主器件具有通过CTAP（相干隧穿绝热通道）协议表现绝热隧穿的潜力，CTAP协议是可扩展量子计算的候选传输机制。我们研究理论上的统计掺杂剂的位置，采用计数离子注入的分析处理CTAP运输性能下氢的假设。我们确定了不同的注入能量的概念设备的证明的理论设备产量。特别是，我们确定了一个显着的理论器件产率（~80%）为14 keV的磷在硅与标称20 nm的间距。
2008-06-17 quant-ph
Optimal parametrizations of adiabatic paths
当隧穿最小化时，绝热路径的参数化是最佳的。哈密尔顿演化没有唯一的优化器。然而，退相林德布拉德进化做。优化器的特征在于简单的欧拉-拉格朗日方程，并具有恒定的隧道速率沿路径的间隙无关。应用到量子搜索算法恢复Grover结果的适当缩放的失相。击败格罗弗的失相率意味着林德布拉德算子中隐藏的资源。
2010-05-18 math-ph math.MP quant-ph
A family of [[6k, 2k, 2]] codes for practical, scalable adiabatic quantum computation
在这项工作中，我们引入了一个新的家庭[[6k，2k，2]]码专门设计与绝热量子计算兼容。这些代码支持计算上通用的权重两个逻辑运算符集，特别适合于实现动态解耦误差抑制。对于可嵌入在固定度平面图上的Hamilton算子，我们的编码保持了平面连通图，并且仅将图的度增加了2。这些代码是第一个已知的拥有这些功能。
2014-03-26 quant-ph
Transport properties in resonant tunneling heterostructures
我们采用绝热近似的瞬时共振来研究偏压共振隧穿异质结中相互作用电子的稳态输运性质和随时间变化的输运性质。这种方法导致，在一个自然的方式，一个大的适用性的运输模型，包括水库耦合到系统由非线性薛定谔方程描述的区域。从数学的角度来看，这项工作是不严格的，但可能会提供一些新鲜和有趣的问题，涉及半经典近似，绝热理论，非线性薛定谔方程和动力系统。
1996-07-12 cond-mat quant-ph
Necessary Adiabatic Run Times in Quantum Optimization
量子退火保证在绝热极限下找到优化问题的基态。最近的工作[Phys. Rev. X 6，031010（2016）]发现，对于一些势垒隧穿问题，量子退火可以比物理要求的速度快得多。具体地，提出了$n$ -量子位优化问题，其中非绝热或绝热退火算法仅需要恒定的运行时间，而绝热退火算法需要$n$中的运行时间多项式。在这里，我们表明，这种非绝热加速是一个特定的对称性在研究的问题的直接结果。在更一般的情况下，不发生这种非绝热加速。我们还表明，为什么特殊情况下实现这种速度相比，一般情况下。我们得出结论，绝热退火算法有一个必要的和充分的运行时间，比标准的量子绝热条件表明，是二次方更好。
2017-02-04 quant-ph
Superadiabatic quantum friction suppression in finite-time thermodynamics
热力机械的最佳性能通过抑制摩擦来实现。量子热力学中的摩擦是由产生非绝热激发的快速驱动方案引起的。量子器件的远离平衡态的动力学可以通过绝热性的捷径来抑制量子摩擦。实验证明了以囚禁的幺正费米气体为工质的无摩擦超绝热冲程，并建立了超绝热平均功与其绝热值之间的等价关系。
2017-11-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear resonant tunneling in systems coupled to quantum reservoirs
本文采用绝热近似方法研究了偏压共振隧穿异质结中相互作用电子的稳态输运和随时间变化的输运。由此产生的模型由量子水库耦合到系统由非线性常微分方程描述的区域，并具有一般的概念兴趣。
1997-09-01 cond-mat quant-ph
Suppression of quasiparticle poisoning in transmon qubits by gap engineering
本文提出在铝基 transmon 量子比特中利用能隙工程构建准粒子势垒，从而抑制低能 QP 隧穿，使电荷宇称保持超过 10^3 秒并降低能量弛豫率。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing the energy reactance with adiabatically driven quantum dots
隧穿哈密顿量描述了粒子从一个区域转移到另一个区域。虽然在隧穿区本身没有粒子存储，但它具有一定的能量。我们将相应的通量能电抗命名为通量能电抗，因为它像电抗一样，只在依赖于时间的输运中表现出来。值得注意的是，这个量对于在低温下再现单通道量子电容器的通用电荷弛豫电阻至关重要。我们表明，一个概念上简单的实验是能够证明的能量电抗的存在。
2017-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Filtering of matter wave vibrational states via spatial adiabatic passage
本文讨论了光阱中冷原子振动态的滤波问题，即通过将光阱与两个空阱连接起来，并对隧穿过程进行精确控制。物质波过滤是通过选择性地将最高填充振动态的填充转移到最远的陷阱而其余状态的填充保持在初始陷阱中来执行的。两个状态过滤的分析条件推导出，然后应用到任意数量的填充束缚态。接近国家的最先进的实验安排的现实数值模拟进行建模的三重井与时间相关的Pöschl-Teller电位。除了过滤的振动状态，我们讨论的应用程序的初始人口分布和工程的原子福克态，最终，可用于隧道辅助蒸发冷却的量子断层扫描。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Log-concavity and tunneling: adiabatic quantum optimization for convex functions (with a spike)
Université Paris Cité, CNRS, IRIF（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，IRIF）；Pasqal（帕斯卡尔）
本文扩展了绝热量子优化中隧穿效应的分析，建立离散对数凹性作为基态的关键结构性质，并应用于凸势及带局部极小值的势，证明了新的谱隙界，并将尖峰汉明重量问题的微扰分析推广到更广泛的势族。
2026-06-23 cs.DS math-ph math.MP
Adiabatic Theory of Nonlinear Evolution of Quantum States
本文给出了非线性薛定谔方程下量子态绝热演化的一般理论，并给出了玻色-爱因斯坦凝聚体非线性隧穿模型的应用实例。我们的理论不仅阐明了本征态绝热演化的条件，而且还描述了在没有叠加原理的情况下无法从前者获得的非本征态运动的特征。我们发现，在非本征态的绝热演化中，Aharonov-Anandan相起着经典正则作用。
2002-08-02 cond-mat.soft quant-ph
Resonance-assisted tunneling in 4D normal-form Hamiltonians
经典相空间中的非线性共振导致隧穿的显著增强。我们证明了双共振产生了一个复杂的隧穿峰结构。这种双共振发生在具有至少四维相空间的汉密尔顿系统中。为了解释隧穿峰结构，我们使用了4D规范形式的哈密顿量的单共振和双共振的通用描述。通过微扰方法，我们揭示了隧道效应的增强和抑制机制，并获得了很好的定量一致性。利用一个极小矩阵，对模型有了直观的理解.
2019-04-24 nlin.CD quant-ph
Non-adiabatic dynamics across a first order quantum phase transition: Quantized bubble nucleation
亚稳性是一阶量子相变的一个典型特征，它要么由于动力学不稳定性而丧失，要么由于通过量子隧穿而成核的真真空泡而丧失。通过考虑驱动器在横向和纵向场的存在下，在量子伊辛链中的一阶量子相变，我们揭示了多个区域的参数空间中的初始亚稳态失去其亚稳态在连续的阶段。负责的机制被发现是半简并共振隧穿状态与特定的气泡尺寸。我们表明，这样的量子化气泡成核的动力学可以理解的朗道-齐纳转换，提供定量预测的成核概率为不同的气泡尺寸。
2021-06-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Cosmic Lockdown: When Decoherence Saves the Universe from Tunneling
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Syracuse University（雪城大学）；ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité（法兰西高等师范学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学）
本文研究了退相干如何抑制量子隧穿，通过环境监控稳定虚假真空占据，从而实现宇宙的局部极小值锁定。
2026-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Spatial Adiabatic Passage of Massive Quantum Particles
在具有多重子晶格结构的周期势场中，通过对冷原子隧穿振幅的精细调控，我们可以在不填充中间子晶格的情况下，实现原子从一个子晶格到另一个子晶格的相干转移，这可以看作是受激拉曼绝热通过的空间模拟.关键是在Lieb型光晶格中存在形成平坦带的暗本征态。我们还成功地观察到奥特勒-汤斯双峰使用相同的设置的物质波模拟。这一工作揭示了一种新的冷原子在光学势中的相干控制。
2017-08-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Control by Imaging : The Zeno effect in an ultracold lattice gas
我们证明了超冷格子气中的量子隧穿控制的测量反作用施加的成像过程。一种{ \em in situ}成像技术用于获取限制在浅光晶格中的超冷气体的重复图像。由这些位置测量引起的反作用修改了晶格内原子的相干量子隧穿。通过平滑地改变从原子系综中提取空间信息的速率，我们观察到从位置测量对隧穿动力学几乎没有影响的“弱测量制度”到测量引起的本地化导致隧穿大抑制的“强测量制度”的连续交叉。这种对相干隧穿的抑制是量子芝诺效应的表现。我们的研究实现了在格子气中的海森堡纵格显微镜的实验演示，并揭示了量子测量对介观量子系统相干演化的影响。此外，这表明了一个强大的技术，通过空间分辨测量反作用的相互作用的多体量子系统的控制。
2014-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
