1School of Science, Xuchang University, Xuchang 461000, Kina
2Departamento de Química Física, Universitetet i Baskerland UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Bilbao, Spania
3Institutt for anvendt matematikk, Universitetet i Baskerland UPV/EHU, Donostia-San Sebastián, Spania
4EHU Quantum Center, Universitetet i Baskerland UPV/EHU
Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi designer raskere enn adiabatiske tilstandsoverføringer (bytte av kvantetall) i tidsavhengige koblede oscillator Hamiltonians. Manipulasjonen for å drive prosessen er funnet ved å bruke en todimensjonal invariant som nylig ble foreslått i S. Simsek og F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409, og involverer både rotasjon og transient skalering av potensialets hovedakser i en kartesisk representasjon . Viktigere er at denne invarianten er degenerert bortsett fra underrommet som strekker seg over grunntilstanden. En slik degenerasjon tillater generelt utroskap av slutttilstandene med hensyn til ideelle målegentilstander. Imidlertid kan verdien av en enkelt kontrollparameter velges slik at tilstandssvitsjen er perfekt for vilkårlige (ikke nødvendigvis kjente) initiale egentilstander. Ytterligere 2D lineære invarianter brukes for enkelt å finne parameterverdiene som trengs og for å gi generiske uttrykk for slutttilstandene og endelige energier. Spesielt finner vi tidsavhengige transformasjoner av en todimensjonal harmonisk felle for en partikkel (som et ion eller et nøytralt atom) slik at den endelige fellen roteres i forhold til den opprinnelige, og egentilstander til den innledende fellen konverteres til roterte replikaer på siste tidspunkt, i noen valgt tid og rotasjonsvinkel.
► BibTeX-data
► Referanser
[1] A. Tobalina, E. Torrontegui, I. Lizuain, M. Palmero og JG Muga. "Invariant-basert invers engineering av tidsavhengige, koblede harmoniske oscillatorer". Phys. Rev. A 102, 063112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063112
[2] Shumpei Masuda og Stuart A. Rice. "Rotasjon av orienteringen av bølgefunksjonsfordelingen til en ladet partikkel og dens utnyttelse". Journal of Physical Chemistry B 119, 11079–11088 (2015).
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02681
[3] Shumpei Masuda og Katsuhiro Nakamura. "Akselerasjon av adiabatisk kvantedynamikk i elektromagnetiske felt". 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 og JG Muga. "Snarveier til adiabatisitet for et ion i en roterende radialt tett felle". Ny J. Phys. 18, 043014 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/043014
[5] I. Lizuain, A. Tobalina, A. Rodríguez-Prieto og JG Muga. "Rask tilstand og fellerotasjon av en partikkel i et anisotropt potensial". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 52, 465301 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab4a2f
[6] I. Lizuain, M. Palmero og JG Muga. "Dynamiske normale moduser for tidsavhengige hamiltonianere i to dimensjoner". Phys. Rev. A 95, 022130 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022130
[7] M. Palmero, E. Torrontegui, D. Guéry-Odelin og JG Muga. "Rask transport av to ioner i en anharmonisk felle". Phys. Rev. A 88, 053423 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.053423
[8] M. Palmero, R. Bowler, JP Gaebler, D. Leibfried og JG Muga. "Rask transport av ionekjeder av blandede arter i en Paul-felle". Phys. Rev. A 90, 053408 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.053408
[9] Xiao-Jing Lu, A. Ruschhaupt og JG Muga. "Rask overføring av en partikkel under svak fjærkonstant støy fra den bevegelige fellen". 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 og A. Ruschhaupt. "Rask overføring av et fanget ion i nærvær av støy". 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 og JG Muga. "Rask optimal friksjonsfri atomkjøling i harmoniske feller: Snarvei til adiabatisitet". Phys. Rev. Lett. 104, 063002 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.063002
[12] M. Palmero, S. Martínez-Garaot, UG Poschinger, A. Ruschhaupt og JG Muga. "Rask separasjon av to fangede ioner". Ny J. Phys. 17, 093031 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/9/093031
[13] S. Martínez-Garaot, A. Rodríguez-Prieto og JG Muga. "Interferometer med et drevet fanget ion". Phys. Rev. A 98, 043622 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622
[14] A. Rodríguez-Prieto, S. Martínez-Garaot, I. Lizuain og JG Muga. "Interferometer for kraftmåling via en snarvei til adiabatisk armføring". Phys. Rev. Forskning 2, 023328 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023328
[15] D. Kielpinski, C. Monroe og DJ Wineland. "Arkitektur for en storskala ionefelle-kvantedatamaskin." Nature 417, 709–11 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[16] F. Splatt, M. Harlander, M. Brownnutt, F. Zähringer, R. Blatt og W. Hänsel. "Deterministisk omorganisering av $^{40}$Ca$^+$-ioner i en lineær segmentert Paul-felle". Ny 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 og UG Poschinger. "Rask ionebytte for kvanteinformasjonsbehandling". 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 og H. Haeffner. "Koherent kontroll av rotasjonsgraden av frihet til en to-ion coulomb-krystall". 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 og Rainer Blatt. "Koherente rotasjoner av qubits i en overflate-ion-felle kvantedatamaskin". Phys. Rev. A 102, 022611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022611
[20] A. Tobalina, JG Muga, I. Lizuain og M. Palmero. "Snarveier til adiabatisk rotasjon av en to-ion-kjede". 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 og JG Muga. "Snarveier til adiabatisitet: konsepter, metoder og applikasjoner". Rev. Mod. Phys. 91, 045001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.045001
[22] Selwyn Simsek og Florian Mintert. "Kvantekontroll med en flerdimensjonal Gaussisk kvanteinvariant". Quantum 5, 409 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-11-409
[23] HR Lewis og WB Riesenfeld. "En eksakt kvanteteori om den tidsavhengige harmoniske oscillatoren og en ladet partikkel i et tidsavhengig elektromagnetisk felt". J. Math. Phys. 10, 1458 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1664991
[24] H. Espinós, J. Echanobe, Xiao-Jing Lu og JG Muga. "Rask ion-transport som er robust kontra oscillerende forstyrrelser" (2022). arXiv:2201.07555.
arxiv: 2201.07555
[25] O Castaños, R López-Peña og VI Man'ko. "Noethers teorem og tidsavhengige kvanteinvarianter". 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 og Héctor M. Moya-Cessa. "Løsning til de tidsavhengige koblede harmoniske oscillatorene hamiltonian med vilkårlige interaksjoner". Quantum Reports 1, 82–90 (2019).
https:///doi.org/10.3390/quantum1010009
[27] S. Simsek og F. Mintert. "Kvante-invariant-basert kontroll av interagerende fangede ioner" (2021).
arxiv: 2112.13905
[28] T. Villazon, A. Polkovnikov og A. Chandran. "Rask varmeoverføring ved rask foroverkjøring i åpne kvantesystemer". Phys. Rev. A 100, 012126 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012126
[29] S. Ibáñez, Xi Chen, E. Torrontegui, JG Muga og A. Ruschhaupt. "Flere Schrödinger-bilder og dynamikk i snarveier til adiabatisitet". Phys. Rev. Lett. 109, 100403 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100403
[30] Shi-fan Qi og Jun Jing. "Akselerert adiabatisk passasje i hulrommagnomekanikk". Phys. Rev. A 105, 053710 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.053710
[31] E. Urban. "Implementering av en rotasjonssymmetrisk ringionfelle og koherent kontroll av rotasjonstilstander". PhD-avhandling. University of California, Berkeley. (2019).
[32] T. Sägesser, R. Matt, R. Oswald og JP Home. "Robust dynamisk utvekslingskjøling med fangede ioner". Ny J. Phys. 22, 073069 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab9e32
Sitert av
Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.
