1Forschungszentrum Jülich, Instituto de Control Cuántico, Peter Grünberg Institut (PGI-8), 52425 Jülich, Alemania
2Instituto de Física Teórica, Universidad de Colonia, 50937 Köln, Alemania
3Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universitá di Bolonia, 40127 Bolonia, Italia
4Física Teórica, Departamento de Física, Universidad de Saarland, 66123 Saarbrücken, Alemania
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Resumen
En esta investigación teórica, examinamos la eficacia de un protocolo que incorpora un reinicio cuántico periódico para preparar los estados fundamentales de padres hamiltonianos libres de frustraciones. Este protocolo utiliza un hamiltoniano de dirección que permite el acoplamiento local entre el sistema y los grados de libertad auxiliares. A intervalos periódicos, el sistema auxiliar se restablece a su estado inicial. Para tiempos de reinicio infinitamente cortos, la dinámica se puede aproximar mediante un Lindbladiano cuyo estado estacionario es el estado objetivo. Sin embargo, para tiempos de reinicio finitos, la cadena de giro y la ancilla se enredan entre las operaciones de reinicio. Para evaluar el protocolo, empleamos simulaciones del estado del producto Matrix y técnicas de trayectoria cuántica, centrándonos en la preparación del estado Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki de spin-1. Nuestro análisis considera el tiempo de convergencia, la fidelidad y la evolución de la energía en diferentes intervalos de reinicio. Nuestros resultados numéricos muestran que el entrelazamiento del sistema ancilla es esencial para una convergencia más rápida. En particular, existe un tiempo de reinicio óptimo en el que el protocolo funciona mejor. Utilizando una aproximación simple, proporcionamos información sobre cómo elegir de manera óptima los operadores de mapeo aplicados al sistema durante el procedimiento de reinicio. Además, el protocolo muestra una notable resistencia a pequeñas desviaciones en el tiempo de reinicio y al ruido de desfase. Nuestro estudio sugiere que los mapas estroboscópicos que utilizan el restablecimiento cuántico pueden ofrecer ventajas sobre métodos alternativos, como la ingeniería de yacimientos cuánticos y los protocolos de dirección del estado cuántico, que se basan en la dinámica de Markov.
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Citado por
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- Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-27-1299/
