1Forschungszentrum Jülich、量子制御研究所、ピーター グリュンベルク研究所 (PGI-8)、52425 ユーリッヒ、ドイツ
2ケルン大学理論物理学研究所、50937 ケルン、ドイツ
3Dipartimento di Fisica e Astronomia、ボローニャ大学、40127 ボローニャ、イタリア
4理論物理学、ザールランド大学物理学科、66123 ザールブリュッケン、ドイツ
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この理論的研究では、フラストレーションのない親ハミルトニアンの基底状態を準備するために、周期的な量子リセットを組み込んだプロトコルの有効性を検証します。このプロトコルは、システムと補助自由度の間のローカル結合を可能にするステアリング ハミルトニアンを使用します。補助システムは定期的に初期状態にリセットされます。リセット時間が無限に短い場合、ダイナミクスは、定常状態がターゲット状態であるリンドブラディアンによって近似できます。ただし、有限のリセット時間では、リセット操作の間にスピン チェーンと付属部品が絡まってしまいます。プロトコルを評価するために、スピン 1 アフレック・ケネディ・リーブ・タサキ状態の準備に焦点を当てた、行列積状態シミュレーションと量子軌道技術を採用します。私たちの分析では、さまざまなリセット間隔での収束時間、忠実度、エネルギーの進化が考慮されています。我々の数値結果は、より速い収束には補助システムのエンタングルメントが不可欠であることを示しています。特に、プロトコルが最高のパフォーマンスを発揮する最適なリセット時間が存在します。単純な近似を使用して、リセット手順中にシステムに適用されるマッピング演算子を最適に選択する方法についての洞察を提供します。さらに、このプロトコルは、リセット時間の小さな偏差や位相ずれノイズに対して顕著な回復力を示します。私たちの研究は、量子リセットを使用したストロボマップが、マルコフ力学に依存する量子リザバーエンジニアリングや量子状態ステアリングプロトコルなどの代替方法よりも利点がある可能性があることを示唆しています。
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