局部控制的量子反绝热驱动

在量子绝热演化中抑制非绝热跃迁是准备基态的一项重大挑战。已经提出反绝热驱动以补偿非绝热损失并实现绝热性的捷径。然而，其实现需要生成绝热规范势，这要求了解瞬时哈密顿量的谱间隙，并涉及许多体系统中的高度非局部驱动。在本工作中，我们考虑带近似绝热规范势的局部反绝热（LCD）驱动。以横场伊辛模型为例，我们对LCD协议的性能和优化进行了深入研究。然后，我们提出了一种基于LCD和简单局部单体控制的新型两步协议，以进一步改善性能。这些基于LCD的协议的优化不需要了解瞬时哈密顿量，仅涉及额外的局部驱动。为了基准测试LCD和所提出的局部控制增强LCD技术的性能，我们在一个囚禁离子系统中实验实现了数字化绝热量子演化。我们表征了准备态的质量，并探索了系统规模高达14个量子比特的缩放行为。我们对量子绝热性的捷径的演示打开了用可访问的局部控制准备复杂系统基态的路径。