曾谨言教授给编辑部的一封信

关于Berry相位的称谓和量子绝热定理成立条件的争论,在文献[1]和[2]中双方已充分表述了自己的观点．《再评注》的主要观点与文献[1]类似．以下仅就主要的3个问题扼要谈一下看法．     

关于Lewis-Riesenfeld相位和量子几何相位

评注了《大学物理》21 23一文关于量子几何相位与Lewis相位论述与《物理学报》48 2018一文的结论有极大不同.指出前者对Lewis导出的相位与量子几何相位关系的错误陈述，而后者的结论是正确的. 关键词： 量子几何相位 不变量方法 Lewis-Riesenfeld相位     

绝热演化中一般量子态的几何相位

在绝热演化中的几何相位（即Berry相位）被推广到包括非本征态的一般量子态.这个新的几何相位同时适用于线性量子系统和非线性量子系统.它对于后者尤其重要因为非线性量子系统的绝热演化不能通过本征态的线性叠加来描述.在线性量子系统中,新定义的几何相位是各个本征态Berry相位的权重平均.     

量子绝热定理(Ⅱ):近似和适用条件

文章首先概述了近年国际文献中关于量子绝热近似和绝热条件的不自洽性的研究．叙述了文献中关于绝热近似不自洽性的论证和争论．然后引入文章作者的观点，从不同于国外文献的角度出发指出应当正确地理解瞬时本征函数的相位问题，从这个相位的正确处理，得出结论：（1）MS不自洽的存在，不因计及几何相位而消除；（2）量子几何相位不自洽是不存在；（3）现时的标准的绝热近似条件不是充分条件．     

教科书内容的正确和真实至关重要--关于曾谨言著"量子力学"中量子几何相位概念的再评注

对曾谨言所著的量子力学书中量子几何相位的一些错误概念再次提出了批评,同时针对他在《大学物理》上的《介绍几个量子力学基本概念》一文的有关观点进行了逐点分析批驳,并举出Berry论文中有关论述为证．本文着重从“正确”和“真实”两方面去分析．     

量子绝热定理,思想和方法

阐述了量子绝热定理和绝热近似的现状、物理概念和方法，也回溯到它们的历史渊源和演变，强调Berry相位的发现对量子绝热定理的影响．     

量子绝热定理(II):近似和适用条件

文章首先概述了近年国际文献中关于量子绝热近似和绝热条件的不自洽性的研究.叙述了文献中关于绝热近似不自洽性的论证和争论.然后引入文章作者的观点,从不同于国外文献的角度出发指出应当正确地理解瞬时本征函数的相位问题,从这个相位的正确处理,得出结论:(1)MS不自洽的存在,不因计及几何相位而消除;(2)量子几何相位不自洽是不存在;(3)现时的标准的绝热近似条件不是充分条件.     

旋转磁场中朗道系统的非绝热非周期性量子几何相位和Hannay角

基于代数动力学，精确求解了旋转磁场中的朗道系统，讨论了它的一般几何相位，给出了一般量子几何相位中对应于规范势的那部分相位的经典对应. 数值计算结果显示出非绝热演化和绝热演化的重大区别：非绝热演化诱导的非绝热量子激发引起系统物理量的非周期性和复杂性，体现了环境对系统的影响.     

循环量子系统中状态演化的Bloch定理和同步几何相位的统一

对于Hamiltonian随时间作周期变化的量子系统中状态的演化，Bloch定理亦成立，并可据此定义一种新的几何相位———Bloch相位．证明用这种新的几何相位可以把迄今发现的所有同步（即量子态演化一周后获得的）几何相位统一起来，即Bloch相位等于Pancharatnam相位、Aharonov-Anandan相位和Lewis-Riesenfeld相位，并且在绝热条件下化为Bery相位．为此，先对Pancharatnam相位、Aharonov-Anandan相位和Lewis-Riesenfeld相位的定义作等价的改变，使它们变得有物理意义，并把Lewis-Riesenfeld相位和Berry相位推广到简并情形．还讨论了Bloch相位的求解问题 关键词：     

螺旋光纤系统中非绝热条件几何相移

由于绝热条件几何相位量子逻辑门存在非绝热差错与退相干差错这一冲突，因此在拓扑量子计算中需要设计非绝热条件几何相门，以克服这一不足.证明螺旋光纤系统内光子有效哈密顿量恰好是一个Wang Matsumoto型哈密顿量，因此螺旋光纤系统能自动产生非绝热条件几何相移.同时还证明在螺旋光纤方案中，由极化光子与螺旋光纤相互作用哈密顿量所导致的动力学相位为零（这正是拓扑量子计算所要求的），以及在螺旋光纤系统中可以通过控制极化光子初始波矢，从而较容易获得条件初始态.总之，螺旋光纤系统方案能自动满足Wang与Matsumoto的核磁共振方案中为实现非绝热条件几何相移所提出的全部条件与要求. 关键词： 几何相位 螺旋光纤系统 Wang Matsumoto型哈密顿量 拓扑量子计算     

Maximum Speed of Quantum Evolution

In this paper, we discuss the question of the minimum time needed for any state of a given quantum system to evolve into a distinct (orthogonal) state. This problem is relevant to deriving physical limits in quantum computation and quantum information processing. Here, we consider both cases of nonadiabatic and adiabatic evolution and we derive the Hamiltonians corresponding to the minimum time evolution predicted by the Margolus–Levitin theorem.     

关于量子几何相位的评注——评三本量子力学教材中一个基本概念

回顾了国内出版的两本量子力学教材和一本参考书中有关贝里相位的章节，指出了其中有关量子几何相位的一些错误概念。     

Quantum Phase Gates for Trapped Ions via Adiabatic Passage

We propose a scheme to produce quantum phase gates for trapped ions. Taking advantage of the adiabatic evolution, the operation is insensitive to small fluctuations of experimental parameters. Furthermore, the spontaneous emission is suppressed since the ions have no probability of being populated in the electronic excited states.     

On a Nonlinear Model in Adiabatic Evolutions

In this paper, we study a kind of nonlinear model of adiabatic evolution in quantum search problem. As will be seen here, for this problem, there always exists a possibility that this nonlinear model can successfully solve the problem, while the linear model can not. Also in the same setting, when the overlap between the initial state and the final stare is sufficiently large, a simple linear adiabatic evolution can achieve O(1) time efficiency, but infinite time complexity for the nonlinear model of adiabatic evolution is needed. This tells us, it is not always a wise choice to use nonlinear interpolations in adiabatic algorithms. Sometimes, simple linear adiabatic evolutions may be sufficient for using.     

Unstructured Adiabatic Quantum Search

In the adiabatic quantum computation model, a computational procedure is described by the continuous time evolution of a time dependent Hamiltonian. We apply this method to the Grover's problem, i.e., searching a marked item in an unstructured database. Classically, the problem can be solved only in a running time of order O(N) (where N is the number of items in the database), whereas in the quantum model a speed up of order has been obtained. We show that in the adiabatic quantum model, by a suitable choice of the time-dependent Hamiltonian, it is possible to do the calculation in constant time, independent of the the number of items in the database. However, in this case the initial time-complexity of is replaced by the complexity of implementing the driving Hamiltonian.     

Berry’s Phase in Pilot-Wave Theory

The projective-geometric derivation of Berry's adiabatic geometric phase for a single trajectory in the de Broglie-Bohm pilot-wave theory is given. The relation between this phase and the first order nature of pilot-wave theory is discussed. It is shown, in the case where the electromagnetic vector potential is a gradient, that the phase can be given in a locally phase invariant form. The appearance of the Berry connection is justified and its physical significance in pilot-wave theory is discussed.