1Sekolah Sains, Universitas Xuchang, Xuchang 461000, Cina
2Departamento de Química Física, Universitas Negara Basque UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Bilbao, Spanyol
3Departemen Matematika Terapan, Universitas Negara Basque UPV/EHU, Donostia-San Sebastián, Spanyol
4Pusat Quantum EHU, Universitas Negara Basque UPV/EHU
Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.
Abstrak
Kami merancang transfer keadaan yang lebih cepat daripada adiabatik (pengalihan bilangan kuantum) dalam osilator-Osilator Hamiltonian yang bergantung waktu. Manipulasi untuk mendorong proses ditemukan menggunakan invarian dua dimensi yang baru-baru ini diusulkan dalam S. Simsek dan F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409, dan melibatkan rotasi dan penskalaan transien dari sumbu utama potensial dalam representasi Cartesian . Yang penting, invarian ini merosot kecuali untuk subruang yang direntang oleh keadaan dasarnya. Degenerasi seperti itu, secara umum, memungkinkan ketidaksetiaan dari negara bagian akhir sehubungan dengan negara eigen target yang ideal. Namun, nilai parameter kontrol tunggal dapat dipilih sehingga peralihan keadaan sempurna untuk keadaan eigen awal yang berubah-ubah (tidak harus diketahui). Invarian linier 2D tambahan digunakan untuk menemukan dengan mudah nilai parameter yang diperlukan dan untuk memberikan ekspresi umum untuk keadaan akhir dan energi akhir. Secara khusus kami menemukan transformasi yang bergantung waktu dari perangkap harmonik dua dimensi untuk sebuah partikel (seperti ion atau atom netral) sehingga perangkap akhir diputar sehubungan dengan perangkap awal, dan keadaan eigen dari perangkap awal diubah menjadi replika diputar pada waktu terakhir, dalam beberapa waktu dan sudut rotasi yang dipilih.
► data BibTeX
► Referensi
[1] A. Tobalina, E. Torrontegui, I. Lizuain, M. Palmero, dan JG Muga. "Rekayasa invers berbasis invarian dari osilator harmonik yang bergantung pada waktu dan digabungkan". fisik Wahyu A 102, 063112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063112
[2] Shumpei Masuda dan Stuart A. Rice. “Rotasi Orientasi Distribusi Fungsi Gelombang Partikel Bermuatan dan Pemanfaatannya”. Jurnal Kimia Fisik B 119, 11079–11088 (2015).
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02681
[3] Shumpei Masuda dan Katsuhiro Nakamura. “Percepatan dinamika kuantum adiabatik dalam medan elektromagnetik”. fisik Wahyu A 84, 043434 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.043434
[4] M. Palmero, Shuo Wang, D. Guery-Odelin, Jr-Shin Li, dan JG Muga. “Jalan pintas menuju adiabatisitas untuk ion dalam jebakan rapat radial yang berputar”. J.Phys baru. 18, 043014 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/043014
[5] I. Lizuain, A. Tobalina, A. Rodríguez-Prieto, dan JG Muga. "Keadaan cepat dan rotasi perangkap partikel dalam potensi anisotropik". Jurnal Fisika A: Matematika dan Teori 52, 465301 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab4a2f
[6] I. Lizuain, M. Palmero, dan JG Muga. "Mode normal dinamis untuk hamiltonian bergantung waktu dalam dua dimensi". fisik Wahyu A 95, 022130 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022130
[7] M. Palmero, E. Torrontegui, D. Guery-Odelin, dan JG Muga. "Transportasi cepat dua ion dalam perangkap anharmonik". fisik Wahyu A 88, 053423 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.053423
[8] M. Palmero, R. Bowler, JP Gaebler, D. Leibfried, dan JG Muga. “Transportasi cepat rantai ion spesies campuran dalam perangkap Paul”. fisik Wahyu A 90, 053408 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.053408
[9] Xiao-Jing Lu, A.Ruschhaupt, dan JG Muga. "Pengembalian cepat partikel di bawah kebisingan konstan pegas yang lemah dari perangkap yang bergerak". fisik Wahyu 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, dan A. Ruschhaupt. "Pengembalian cepat dari ion yang terperangkap di hadapan kebisingan". fisik Wahyu A 89, 063414 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.063414
[11] Xi Chen, A. Ruschhaupt, S. Schmidt, A. del Campo, D. Guery-Odelin, dan JG Muga. “Pendinginan Atom Cepat Optimal Tanpa Gesekan dalam Perangkap Harmonik: Jalan Pintas ke Adiabatisitas”. fisik Pdt. Lett. 104, 063002 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.063002
[12] M. Palmero, S. Martínez-Garaot, UG Poschinger, A. Ruschhaupt, dan JG Muga. "Pemisahan cepat dari dua ion yang terperangkap". J.Phys baru. 17, 093031 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/9/093031
[13] S. Martínez-Garaot, A. Rodríguez-Prieto, dan JG Muga. "Interferometer dengan ion terperangkap yang digerakkan". fisik Wahyu A 98, 043622 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622
[14] A. Rodríguez-Prieto, S. Martínez-Garaot, I. Lizuain, dan JG Muga. “Interferometer untuk pengukuran gaya melalui jalan pintas ke panduan lengan adiabatik”. fisik Rev. Penelitian 2, 023328 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023328
[15] D. Kielpinski, C. Monroe, dan DJ Wineland. "Arsitektur untuk komputer kuantum perangkap ion skala besar.". Alam 417, 709–11 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[16] F. Splatt, M. Harlander, M. Brownnutt, F. Zähringer, R. Blatt, dan W. Hänsel. “Penataan ulang deterministik dari ion $^{40}$Ca$^+$ dalam perangkap Paul tersegmentasi linier”. J.Phys baru. 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, dan UG Poschinger. “Pertukaran ion cepat untuk pemrosesan informasi kuantum”. fisik Wahyu A 95, 052319 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052319
[18] E. Urban, N. Glikin, S. Mouradian, K. Krimmel, B. Hemmerling, dan H. Haeffner. "Kontrol koheren dari derajat kebebasan rotasi kristal coulomb dua ion". fisik Pdt. 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, dan Rainer Blatt. “Rotasi qubit yang koheren dalam komputer kuantum perangkap ion permukaan”. fisik Wahyu A 102, 022611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022611
[20] A. Tobalina, JG Muga, I. Lizuain, dan M. Palmero. "Pintasan untuk rotasi adiabatik dari rantai dua ion". Sains dan Teknologi Kuantum 6, 045023 (2021).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac1e01
[21] D. Guéry-Odelin, A. Ruschhaupt, A. Kiely, E. Torrontegui, S. Martínez-Garaot, dan JG Muga. “Pintasan menuju adiabatisitas: Konsep, metode, dan aplikasi”. Mod Rev. fisik 91, 045001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.045001
[22] Selwyn Simsek dan Florian Mintert. "Kontrol kuantum dengan invarian kuantum Gaussian multi-dimensi". Kuantum 5, 409 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-11-409
[23] HR Lewis dan WB Riesenfeld. “Teori Kuantum Eksak dari Osilator Harmonik Bergantung Waktu dan Partikel Bermuatan dalam Medan Elektromagnetik Bergantung Waktu”. J. Matematika. fisik 10, 1458 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1664991
[24] H. Espinos, J. Ecanobe, Xiao-Jing Lu, dan JG Muga. “Pengembalian ion cepat yang kuat versus gangguan berosilasi” (2022). arXiv:2201.07555.
arXiv: 2201.07555
[25] O Castanos, R López-Peña, dan VI Man'ko. "Teorema Noether dan invarian kuantum bergantung waktu". Jurnal Fisika A: Matematika dan Umum 27, 1751–1770 (1994).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/27/5/035
[26] Alejandro R. Urza, Irán Ramos-Prieto, Manuel Fernández-Guasti, dan Héctor M. Moya-Cessa. "Solusi untuk osilator harmonik berpasangan bergantung waktu hamiltonian dengan interaksi arbitrer". Quantum Reports 1, 82–90 (2019).
https:///doi.org/10.3390/quantum1010009
[27] S. Simsek dan F. Mintert. "Kontrol berbasis invarian kuantum dari ion yang terperangkap yang berinteraksi" (2021).
arXiv: 2112.13905
[28] T. Villazon, A. Polkovnikov, dan A. Chandran. “Perpindahan panas cepat dengan penggerak maju cepat dalam sistem kuantum terbuka”. fisik Wahyu A 100, 012126 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012126
[29] S. Ibáñez, Xi Chen, E. Torrontegui, JG Muga, dan A. Ruschhaupt. “Beberapa Gambar Schrödinger dan Dinamika dalam Jalan Pintas menuju Adiabatisitas”. fisik Pdt. Lett. 109, 100403 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100403
[30] Shi Fan Qi dan Jun Jing. "Percepatan bagian adiabatik dalam magnomekanika rongga". fisik Wahyu A 105, 053710 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.053710
[31] E. Perkotaan. “Implementasi perangkap ion cincin simetris rotasi dan kontrol koheren status rotasi”. tesis PhD. Universitas California, Berkeley. (2019).
[32] T. Sägesser, R. Matt, R. Oswald, dan JP Home. “Pendinginan pertukaran dinamis yang kuat dengan ion yang terperangkap”. J.Phys baru. 22, 073069 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab9e32
Dikutip oleh
Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.
