1School of Science, Xuchang University, Xuchang 461000, Kiina
2Departamento de Química Física, Baskimaan yliopisto UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Bilbao, Espanja
3Sovellettavan matematiikan laitos, Baskimaan yliopisto UPV/EHU, Donostia-San Sebastián, Espanja
4EHU Quantum Center, Baskimaan yliopisto UPV/EHU
Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.
Abstrakti
Suunnittelemme nopeampia kuin adiabaattisia tilansiirtoja (kvanttilukujen vaihtoa) ajasta riippuvaisilla kytketyillä oskillaattorihamiltonilaisilla. Manipulaatio prosessin ohjaamiseksi löydetään käyttämällä kaksiulotteista invarianttia, jota on äskettäin ehdottanut S. Simsek ja F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409, ja se sisältää sekä potentiaalin pääakselien pyörimisen että ohimenevän skaalauksen karteesisessa esityksessä. . Tärkeää on, että tämä invariantti on degeneroitunut paitsi sen perustilan kattama aliavaruus. Tällainen rappeutuminen sallii yleensä lopullisten tilojen epätarkkuudet suhteessa ihanteellisiin kohdeominaistiloihin. Yksittäisen ohjausparametrin arvo voidaan kuitenkin valita niin, että tilanvaihto on täydellinen mielivaltaisille (ei välttämättä tunnetuille) aloitusominaistiloille. Muita 2D-lineaarisia invariantteja käytetään etsimään helposti tarvittavat parametriarvot ja antamaan geneerisiä lausekkeita lopputiloille ja loppuenergioille. Erityisesti löydämme kaksiulotteisen harmonisen loukun ajasta riippuvia muunnoksia hiukkaselle (kuten ionille tai neutraalille atomille) siten, että lopullinen loukku käännetään alkuperäiseen nähden ja alkuperäisen loukun ominaistilat muunnetaan käännetyt jäljennökset lopullisena aikana, jossain valitussa ajassa ja kiertokulmassa.
► BibTeX-tiedot
► Viitteet
[1] A. Tobalina, E. Torrontegui, I. Lizuain, M. Palmero ja JG Muga. "Aikariippuvien, kytkettyjen harmonisten oskillaattorien invarianttipohjainen käänteistekniikka". Phys. Rev. A 102, 063112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063112
[2] Shumpei Masuda ja Stuart A. Rice. "Varatun hiukkasen aaltofunktiojakauman suunnan kierto ja sen hyödyntäminen". The Journal of Physical Chemistry B 119, 11079–11088 (2015).
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02681
[3] Shumpei Masuda ja Katsuhiro Nakamura. "Adiabaattisen kvanttidynamiikan kiihtyvyys sähkömagneettisissa kentissä". Phys. Rev. A 84, 043434 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.043434
[4] M. Palmero, Shuo Wang, D. Guéry-Odelin, Jr-Shin Li ja JG Muga. "Ionin adiabaattisuuden pikakuvakkeet pyörivässä säteittäistiiviissä ansassa". Uusi J. Phys. 18, 043014 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/043014
[5] I. Lizuain, A. Tobalina, A. Rodríguez-Prieto ja JG Muga. "Anisotrooppisessa potentiaalissa olevan hiukkasen nopea tila ja loukkukierto". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 52, 465301 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab4a2f
[6] I. Lizuain, M. Palmero ja JG Muga. "Dynaamiset normaalitilat ajasta riippuvaisille hamiltonilaisille kahdessa ulottuvuudessa". Phys. Rev. A 95, 022130 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022130
[7] M. Palmero, E. Torrontegui, D. Guéry-Odelin ja JG Muga. "Kahden ionin nopea kuljetus anharmonisessa ansassa". Phys. Rev. A 88, 053423 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.053423
[8] M. Palmero, R. Bowler, JP Gaebler, D. Leibfried ja JG Muga. "Sekatyyppisten ioniketjujen nopea kuljetus Paulin ansassa". Phys. Rev. A 90, 053408 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.053408
[9] Xiao-Jing Lu, A. Ruschhaupt ja JG Muga. "Partikkelin nopea liikkuminen liikkuvan loukun heikon jousivakioäänen alaisena". Phys. Rev. A 97, 053402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.053402
[10] Xiao-Jing Lu, JG Muga, Xi Chen, UG Poschinger, F. Schmidt-Kaler ja A. Ruschhaupt. "Joon jääneen ionin nopea siirtäminen kohinan läsnäollessa". Phys. Rev. A 89, 063414 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.063414
[11] Xi Chen, A. Ruschhaupt, S. Schmidt, A. del Campo, D. Guéry-Odelin ja JG Muga. "Nopea optimaalinen kitkaton atomijäähdytys harmonisissa ansoissa: oikotie adiabaattisuuteen". Phys. Rev. Lett. 104, 063002 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.063002
[12] M. Palmero, S. Martínez-Garaot, UG Poschinger, A. Ruschhaupt ja JG Muga. "Kahden loukkuun jääneen ionin nopea erottaminen". Uusi J. Phys. 17, 093031 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/9/093031
[13] S. Martínez-Garaot, A. Rodríguez-Prieto ja JG Muga. "Interferometri, jossa on ajettu loukkuun jäänyt ioni". Phys. Rev. A 98, 043622 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622
[14] A. Rodríguez-Prieto, S. Martínez-Garaot, I. Lizuain ja JG Muga. "Interferometri voiman mittaamiseen pikanäppäimen kautta adiabaattiseen käsivarren ohjaukseen". Phys. Rev. Research 2, 023328 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023328
[15] D. Kielpinski, C. Monroe ja DJ Wineland. "Arkkitehtuuri suuren mittakaavan ioniloukkukvanttitietokoneelle." Nature 417, 709–11 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[16] F. Splatt, M. Harlander, M. Brownnutt, F. Zähringer, R. Blatt ja W. Hänsel. "$^{40}$Ca$^+$-ionien deterministinen uudelleenjärjestely lineaarisesti segmentoidussa Paul-ansassa". Uusi J. Phys. 11, 103008 (2009).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/10/103008
[17] H. Kaufmann, T. Ruster, CT Schmiegelow, MA Luda, V. Kaushal, J. Schulz, D. von Lindenfels, F. Schmidt-Kaler ja UG Poschinger. "Nopea ioninvaihto kvanttitietojen käsittelyyn". Phys. Rev. A 95, 052319 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052319
[18] E. Urban, N. Glikin, S. Mouradian, K. Krimmel, B. Hemmerling ja H. Haeffner. "Kaksi-ionisen kulonikiteen pyörimisvapausasteen koherentti ohjaus". Phys. Rev. Lett. 123, 133202 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.133202
[19] Martin W. van Mourik, Esteban A. Martinez, Lukas Gerster, Pavel Hrmo, Thomas Monz, Philipp Schindler ja Rainer Blatt. "Kubiittien koherentit kierrokset pinta-ioniloukun kvanttitietokoneessa". Phys. Rev. A 102, 022611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022611
[20] A. Tobalina, JG Muga, I. Lizuain ja M. Palmero. "Oikopolut kaksiioniketjun adiabaattiseen pyöritykseen". Quantum Science and Technology 6, 045023 (2021).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac1e01
[21] D. Guéry-Odelin, A. Ruschhaupt, A. Kiely, E. Torrontegui, S. Martínez-Garaot ja JG Muga. "Pikakuvakkeet adiabaattisuuteen: käsitteet, menetelmät ja sovellukset". Rev. Mod. Phys. 91, 045001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.045001
[22] Selwyn Simsek ja Florian Mintert. "Kvanttiohjaus moniulotteisella Gaussin kvantti-invariantilla". Quantum 5, 409 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-11-409
[23] HR Lewis ja WB Riesenfeld. "Täsmällinen kvanttiteoria ajasta riippuvasta harmonisesta oskillaattorista ja varautuneesta hiukkasesta ajasta riippuvaisessa sähkömagneettisessa kentässä". J. Math. Phys. 10, 1458 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.1664991
[24] H. Espinós, J. Echanobe, Xiao-Jing Lu ja JG Muga. "Nopea ionien siirto, joka on vahva verrattuna värähteleviin häiriöihin" (2022). arXiv:2201.07555.
arXiv: 2201.07555
[25] O Castaños, R López-Peña ja VI Man'ko. "Noetherin lause ja ajasta riippuvat kvantti-invariantit". Journal of Physics A: Mathematical and General 27, 1751–1770 (1994).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/27/5/035
[26] Alejandro R. Urzúa, Irán Ramos-Prieto, Manuel Fernández-Guasti ja Héctor M. Moya-Cessa. "Ratkaisu ajasta riippuvaisiin kytketyihin harmonisiin oskillaattoriin Hamiltonin mielivaltaisilla vuorovaikutuksilla". Quantum Reports 1, 82–90 (2019).
https:///doi.org/10.3390/quantum1010009
[27] S. Simsek ja F. Mintert. "Kvanttiinvarianttipohjainen vuorovaikutteisten loukkuun jääneiden ionien ohjaus" (2021).
arXiv: 2112.13905
[28] T. Villazon, A. Polkovnikov ja A. Chandran. "Nopea lämmönsiirto nopealla eteenpäin ajolla avoimissa kvanttijärjestelmissä". Phys. Rev. A 100, 012126 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012126
[29] S. Ibáñez, Xi Chen, E. Torrontegui, JG Muga ja A. Ruschhaupt. "Useita Schrödinger-kuvia ja dynamiikkaa adiabaattisuuden pikakuvakkeissa". Phys. Rev. Lett. 109, 100403 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100403
[30] Shi-fan Qi ja Jun Jing. "Nopeutettu adiabaattinen kulku ontelomagnomekaniikassa". Phys. Rev. A 105, 053710 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.053710
[31] E. Urban. "Pyörityssymmetrisen rengas-ioniloukun toteuttaminen ja pyörimistilojen koherentti ohjaus". Tohtorin väitöskirja. Kalifornian yliopisto, Berkeley. (2019).
[32] T. Sägesser, R. Matt, R. Oswald ja JP Home. "Järkeä dynaaminen vaihtojäähdytys loukkuun jääneillä ioneilla". Uusi J. Phys. 22, 073069 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab9e32
Viitattu
Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.
