Короткий путь к адиабатичности
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( декабрь 2018 г. ) |
Ярлыки к адиабатичности (STA) — это протоколы быстрого управления, позволяющие управлять динамикой системы, не полагаясь на адиабатическую теорему . Концепция STA была представлена в статье 2010 года Си Чена и др. [1] Их дизайн может быть достигнут с использованием различных технологий. [2] [3] Универсальный подход обеспечивает контрдиабатическое вождение, [4] также известное как беспереходное квантовое управление. [5] Вдохновленная одним из авторов систематическим исследованием диссипативного перехода Ландау-Зинера, ключевая идея была продемонстрирована ранее группой ученых из Китая, Греции и США в 2000 году — направление собственного состояния к месту назначения. [6] Противодиабатическое движение было продемонстрировано в лаборатории с использованием нестационарного квантового генератора . [7]
Использование контрдиабатического движения требует диагонализации гамильтониана системы, что ограничивает его использование в системах многих частиц. При управлении захваченными квантовыми жидкостями использование таких симметрий, как масштабная инвариантность и связанные с ней сохраняющиеся величины, позволило обойти это требование. [8] [9] [10] STA также нашла применение в квантовой термодинамике за конечное время для подавления квантового трения. [11] Быстрые неадиабатические ходы квантового двигателя были реализованы с использованием трехмерного взаимодействующего газа Ферми . [12] [13]
Было также предложено использовать STA для управления квантовым фазовым переходом . [14] В этом контексте механизм Киббла-Зурека предсказывает образование топологических дефектов . Хотя реализация противодиабатического движения при фазовом переходе требует сложных взаимодействий многих тел, можно найти возможные приблизительные средства управления. [15] [16] [17]
Помимо физики, STA применялась к популяционной генетике для получения формализма, допускающего контроль за конечным временем скорости и траектории развития популяций, с прицелом на манипулирование большими популяциями организмов, вызывающих болезни человека, в качестве метода эволюционной терапии или на более эффективная направленная эволюция . [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чен, X.; и др. (2010). «Быстрое оптимальное охлаждение атомов без трения в гармонических ловушках: кратчайший путь к адиабатичности». Письма о физических отзывах . 104 (6): 063002. arXiv : 0910.0709 . Бибкод : 2010PhRvL.104f3002C . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.063002 . ПМИД 20366818 . S2CID 1372315 .
- ^ Гери-Оделен, Д.; Рушхаупт, А.; Кили, А.; Торронтеги, Э.; Мартинес-Гараот, С.; Муга, JG (2019). «Ярлыки к адиабатичности: концепции, методы и приложения» . Обзоры современной физики . 91 (4): 045001. arXiv : 1904.08448 . Бибкод : 2019РвМП...91д5001Г . doi : 10.1103/RevModPhys.91.045001 . hdl : 10261/204556 . S2CID 120374889 .
- ^ Торронтеги, Э.; и др. (2013). «Ярлык к адиабатичности». Достижения атомной, молекулярной и оптической физики . Достижения атомной, молекулярной и оптической физики. Том. 62. С. 117–169. CiteSeerX 10.1.1.752.9829 . дои : 10.1016/B978-0-12-408090-4.00002-5 . ISBN 9780124080904 . S2CID 118553513 .
- ^ Демирплак, М.; Райс, Ю.А. (2003). «Адиабатический перенос населения с полями управления». Журнал физической химии А. 107 (46): 9937–9945. Бибкод : 2003JPCA..107.9937D . дои : 10.1021/jp030708a .
- ^ Берри, М.В. (2009). «Беспереходное квантовое вождение» . Физический журнал A: Математический и теоретический . 42 (36): 365303. Бибкод : 2009JPhA...42J5303B . дои : 10.1088/1751-8113/42/36/365303 . S2CID 121345668 .
- ^ Эммануилиду, А.; Чжао, X.-G.; Ао, А.; Ню, К. (2000). «Направление собственного состояния к месту назначения». Письма о физических отзывах . 85 (8): 1626–1629. Бибкод : 2000PhRvL..85.1626E . дои : 10.1103/PhysRevLett.85.1626 . ПМИД 10970574 .
- ^ Ань, Шуомин; Льв, Диншунь; дель Кампо, Адольфо; Ким, Кихван (2016). «Краткий путь к адиабатичности с помощью противодиабатического движения для смещения захваченных ионов в фазовом пространстве» . Природные коммуникации . 7 : 12999. arXiv : 1601.05551 . Бибкод : 2016NatCo...712999A . дои : 10.1038/ncomms12999 . ПМК 5052658 . ПМИД 27669897 .
- ^ дель Кампо, А. (2013). «Ярлык к адиабатичности с помощью противодиабатического вождения». Письма о физических отзывах . 111 (10): 100502. arXiv : 1306.0410 . Бибкод : 2013PhRvL.111j0502D . doi : 10.1103/PhysRevLett.111.100502 . ПМИД 25166641 . S2CID 119271970 .
- ^ Деффнер, С.; и др. (2014). «Классические и квантовые ярлыки адиабатичности для масштабно-инвариантного вождения». Физический обзор X . 4 (2): 021013. arXiv : 1401.1184 . Бибкод : 2014PhRvX...4b1013D . дои : 10.1103/PhysRevX.4.021013 . S2CID 6758148 .
- ^ Дэн, С.; и др. (2018). «Ярлык к адиабатичности в режиме сильной связи: неадиабатический контроль унитарного ферми-газа». Физический обзор А. 97 (1): 013628. arXiv : 1610.09777 . Бибкод : 2018PhRvA..97a3628D . дои : 10.1103/PhysRevA.97.013628 . S2CID 119264108 .
- ^ дель Кампо, А.; и др. (2014). «Большая отдача от вложенных средств: на пути к суперадиабатическим квантовым двигателям» . Научные отчеты . 4 : 6208. Бибкод : 2014NatSR...4E6208C . дои : 10.1038/srep06208 . ПМК 4147366 . ПМИД 25163421 .
- ^ Дэн, С.; и др. (2018). «Подавление сверхрадиабатического квантового трения в термодинамике конечного времени» . Достижения науки . 4 (4): eaar5909. arXiv : 1711.00650 . Бибкод : 2018SciA....4.5909D . дои : 10.1126/sciadv.aar5909 . ПМЦ 5922798 . ПМИД 29719865 .
- ^ Диао, П.; и др. (2018). «Ярлык к адиабатичности в ферми-газах» . Новый журнал физики . 20 (10): 105004. arXiv : 1807.01724 . Бибкод : 2018NJPh...20j5004D . дои : 10.1088/1367-2630/aae45e .
- ^ дель Кампо, А.; Рамс, ММ; Журек, WH (2012). «Адиабатический переход с конечной скоростью через квантовую критическую точку: точное решение для квантовой модели Изинга» . Письма о физических отзывах . 109 (11): 115703. arXiv : 1206.2670 . Бибкод : 2012PhRvL.109k5703D . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.115703 . ПМИД 23005647 .
- ^ Такахаши, К. (2013). «Беспереходное квантовое движение для спиновых систем». Физический обзор E . 87 (6): 062117. arXiv : 1209.3153 . Бибкод : 2013PhRvE..87f2117T . дои : 10.1103/PhysRevE.87.062117 . ПМИД 23848637 . S2CID 28545144 .
- ^ Сабери, Х.; и др. (2014). «Адиабатическое отслеживание квантовой динамики многих тел» . Физический обзор А. 90 (6): 060301(Р). arXiv : 1408.0524 . Бибкод : 2014PhRvA..90f0301S . дои : 10.1103/PhysRevA.90.060301 .
- ^ Кэмпбелл, С.; и др. (2015). «Ярлык к адиабатичности в модели Липкина-Мешкова-Глика» . Письма о физических отзывах . 114 (17): 177206. arXiv : 1410.1555 . Бибкод : 2015PhRvL.114q7206C . doi : 10.1103/PhysRevLett.114.177206 . hdl : 10447/126172 . ПМИД 25978261 . S2CID 22450078 .
- ^ Ирам, С. (2021). «Управление скоростью и траекторией эволюции с помощью контрдиабатического вождения». Физика природы . 17 (1): 135–142. arXiv : 1912.03764 . Бибкод : 2021NatPh..17..135I . дои : 10.1038/s41567-020-0989-3 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
 | Эта квантовой механике статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |