Guida controdiabatica inerziale

Abstract degli autori

Presentiamo un protocollo controdiabatico inerziale (CD) che riformula la progettazione di scorciatoie verso l’adiabaticità come un problema di diagonalizzazione in un sistema di riferimento mobile. Il metodo impiega l’espansione di Magnus per costruire un propagatore variazionale generato da un ansatz CD accessibile. Nel nuovo sistema di riferimento rotante, i controlli vengono ottimizzati per sopprimere i termini non diagonali dell’Hamiltoniana, mentre i termini CD sono definiti per contrastare il corrispondente contributo inerziale. Il propagatore generato con l’espansione di Magnus sfrutta naturalmente ulteriori direzioni di controllo, generate attraverso il suo commutatore annidato, mentre la progettazione sequenziale del propagatore introduce una non località temporale nell’ottimizzazione. Confrontiamo il metodo su un sistema a due qubit e sulla catena di Ising quantistica unidimensionale, dove supera costantemente i protocolli CD variazionali basati sulla minimizzazione dell’azione. I miglioramenti maggiori si osservano in prossimità delle regioni in cui si chiude il gap, a dimostrazione del vantaggio di combinare la non località temporale e quella algebrica per sopprimere le eccitazioni diabatiche.