سازوکار پاد-کیبل-زورک در گذر از نقطۀ بحرانی کوانتومی در مدل سو-شریفر-هیگر با پارامتر جفت‌شدگی نوفه‌دار

ناجی, جلیل; انصاری, سعید; جعفری, روح‌اله

doi:10.47176/ijpr.23.4.11818

سازوکار پاد-کیبل-زورک در گذر از نقطۀ بحرانی کوانتومی در مدل سو-شریفر-هیگر با پارامتر جفت‌شدگی نوفه‌دار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

جلیل ناجی ¹

سعید انصاری ²

روح‌اله جعفری ³

¹ گروه فیزیک، دانشگاه ایلام، ایلام

² گروه علوم مهندسی و فیزیک، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، بوئین زهرا

³ -دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان - پژوهشکده علوم نانو، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران

https://doi.org/10.47176/ijpr.23.4.11818

چکیده

در این مقاله نشان می‌دهیم که اگر در یک سامانۀ بسته، به پارامتر جفت‌شدگی سامانه که به صورت خطی با زمان تغییر می کند، نوفه اضافه کنیم سامانه رفتار پاد-کیبل-زورک نشان خواهد‌ داد که این امر منجر به افزایش برانگیختی‌ها می‌شود. همچنین نشان داده می‌شود که نرخ دگرگونی بهینه برای کمینه کردن برانگیختگی‌ها، به صورت رابطه‌ای جبری از شدت نوفه است ولی نمای مربوط به آن با پیش‌بینی‌های انجام شده در تحقیقات قبلی متفاوت است. نتایج ما محدودیت‌های رویه‌های بی‌دررو مانند تبرید کوانتومی را اثبات می‌کند و جهان‌شمولی نرخ دگرگونی بهینه را نشان می‌دهد.‏

کلیدواژه‌ها

سازوکار کیبل-زورک

مدل سو-شریفر-هیگر

موضوعات

فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله English

Anti-Kibble-Zurek behavior in Su–Schrieffer–Heeger (SSH) model with noisy coupling crossing the quantum critical point

نویسندگان English

Jalil Naji ¹

Saeid Ansari ²

Rohollah Jafari ³

¹ Department of Physics, Faculty of Science, Ilam University, Ilam, Iran

² Department of Engineering Sciences and Physics, Buein Zahra Technical University, Buein Zahra, Iran

³ -Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan 45137-66731, Iran -School of Nano Science, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM), Tehran, 19395-5531, Iran.

چکیده English

In this paper we show that if we impose noise to the time varying coupling parameter of a closed system, then the system exhibits anti-Kibble-Zurek behavior leading to growth of excitations. Furthermore, our finding indicates that to minimize excitations, there is optimal ramp time, which is proportional to the noise strength but the exponent does not show agreement with the results of previous works. It is demonstrated there are restrictions of adiabatic protocols, like quantum annealing, and the rate of optimal ramp time is universal.

کلیدواژه‌ها English

Kibble-Zurek mechanism

Su–Schrieffer–Heeger (SSH) model

J I Cirac and P Zoller, Phys. 8 (2012) 264.
E Farhi, J Goldstone, and S Gutmann, arXiv:quant-ph/0201031.
S Suzuki, H Nishimori, and M Suzuki, Rev. E 75 (2007) 051112.
M Born and V A Fock, Phys. A 51 (1928) 165; T Kato, J. Phys. Soc. Jpn. 5 (1950) 435; J E Avron, and A Elgart, Commun. Math. Phys. 203 (1999) 445.
J Dziarmaga, Phys. 59 (2010) 1063.
A Polkovnikov, K Sengupta, A Silva, and M Vengalattore, Mod. Phys. 83 (2011) 863.
A del Campo, and W H Zurek, Int. J. Mod. Phys. A 29 (2014) 1430018.
B Damski, Rev. Lett. 95 (2005) 035701.
W H Zurek, U Dorner, and P Zoller, Rev. Lett. 95 (2005)105701.
J Dziarmaga, Rev. Lett. 95 (2005) 245701.
A Polkovnikov, Rev. B 72 (2005) 161201(R).
T W B Kibble, Phys. A 9 (1976) 1387; Phys. Rep. 67 (1980) 183.
W H Zurek, Nature (London) 317 (1985) 505; Acta Phys. Pol. B 24 (1993) 1301; Rep. 276 (1996) 177.
S M Griffin, M Lilienblum, K T Delaney, Y Kumagai, M Fiebig, and N A Spaldin, Rev. X 2 (2012) 041022.
D Chen, M White, C Borries, and B DeMarco, Rev. Lett. 106 (2011) 235304.
R Barends et al., Nature (London) 534 (2016) 222.
S Ulm, J Roßnagel, G Jacob, C Degünther, S T Dawkins, U G Poschinger, R Nigmatullin, A Retzker, M B Plenio, F Schmidt-Kaler, and K Singer, Commun. 4 (2013) 2290.
K Pyka, J Keller, H L Partner, R Nigmatullin, T Burgermeister, D-M Meier, K Kuhlmann, A Retzker, M B Plenio, W H Zurek, A del Campo, and T E Mehlstäubler, Commun. 4 (2013) 2291.
A del Campo, T W B Kibble, and W H Zurek, Phys. Condens. Matter 25 (2013) 404210.
S-Z Lin, X Wang, Y Kamiya, G-W Chern, F Fan, D Fan, B Casas, Y Liu, V Kiryukhin, W H Zurek, C D Batista, and S-W Cheong, Phys. 10 (2014) 970.
A Dutta, A Rahmani and A del Campo, Rev. Lett. 117 (2016) 080402.
D Patanè, A Silva, L Amico, R Fazio, and G E Santoro, Rev. Lett. 101 (2008) 175701.
D Patané, L Amico, A Silva, R Fazio, and G E Santoro, Rev. B 80 (2009) 024302.
S Yin, P Mai, and F Zhong, Rev. B 89 (2014) 094108.
S Braun, M Friesdorf, S S Hodgmana, M Schreiber, J P Ronzheimer, A Riera, M del Rey, I Bloch, J Eisert, and U Schneider, Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112 (2015) 3641.
Y Yanay, and E J Mueller, Rev. A (2016) 013622.
A Rivas, O Viyuela, and M A Martin-Delgado, Rev. B 88 (2013) 155141.
O Viyuela, A Rivas, and M A Martin-Delgado, Rev. Lett. 113 (2014) 076408.
P Nalbach, S Vishveshwara, and A A Clerk, Rev. B 92 (2015) 014306.
W P Su, J R Schrieffer, and A J Heeger, Rev. Lett. 42 (1979) 1698.
L D’Alessio and A Rahmani, Rev. B 87 (2013) 174301.
A Rahmani, Phys. Lett. B 27 (2013) 1330019.
E A Novikov, JETP 20 (1965) 1290.
A Rahmani, Rev. A 92 (2015) 042110.
H Pichler, J Schachenmayer, A J Daley, and P Zoller, Rev. A 87 (2013) 033606.
H P Breuer, and F Petruccione, “The Theory of Open Quantum Systems”, Oxford University Press, New York (2002).
C De Grandi, V Gritsev, and A Polkovnikov, Rev. B 81 (2010) 012303.
G Bunin, L D’Alessio, Y Kafri, and A Polkovnikov, Phys. 7 (2013) 913.
G J Milburn, Rev. A 44 (1991) 5401.
H Moya-Cessa, V Bužek, M S Kim, and P L Knight, Rev. A 48 (1993) 3900.
A A Budini, Rev. A 64 (2001) 052110.
A Rahmani, Rev. A 92 (2015) 042110.
G Lindblad, Math. Phys. 48 (1976) 119.
Y Kayanuma, Phys. Soc. Jpn. 53 (1984) 108.
V L Pokrovsky and, N A Sinitsyn, Rev. B 67 (2003) 144303.
V L Pokrovsky and, N A Sinitsyn, Rev. B 69 (2004) 104414.
M M Taddei, B M Escher, L Davidovich, and R L de Matos Filho, Rev. Lett. 110 (2013) 050402.
A del Campo, I L Egusquiza, M B Plenio, and S F Huelga, Rev. Lett. 110 (2013) 050403.