1Szkoła Nauki, Uniwersytet Xuchang, Xuchang 461000, Chiny
2Departamento de Química Física, Uniwersytet Kraju Basków UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Bilbao, Hiszpania
3Wydział Matematyki Stosowanej, Uniwersytet Kraju Basków UPV/EHU, Donostia-San Sebastián, Hiszpania
4Centrum Kwantowe EHU, Uniwersytet Kraju Basków UPV/EHU
Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.
Abstrakcyjny
Projektujemy szybsze niż adiabatyczne transfery stanu (przełączanie liczb kwantowych) w hamiltonianach sprzężonych oscylatorów zależnych od czasu. Manipulacja prowadząca do procesu została znaleziona przy użyciu dwuwymiarowego niezmiennika, zaproponowanego niedawno przez S. Simsek i F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409 i obejmuje zarówno rotację, jak i skalowanie przejściowe głównych osi potencjału w reprezentacji kartezjańskiej . Co ważne, ten niezmiennik jest zdegenerowany, z wyjątkiem podprzestrzeni, którą obejmuje jego stan podstawowy. Taka degeneracja generalnie pozwala na niewierność stanów końcowych względem idealnych stanów własnych docelowych. Jednak wartość pojedynczego parametru kontrolnego można dobrać tak, aby przełączanie stanów było idealne dla dowolnych (niekoniecznie znanych) początkowych stanów własnych. Dodatkowe niezmienniki liniowe 2D służą do łatwego znajdowania potrzebnych wartości parametrów i dostarczania ogólnych wyrażeń dla stanów końcowych i energii końcowych. W szczególności znajdujemy zależne od czasu przekształcenia dwuwymiarowej pułapki harmonicznej dla cząstki (takiej jak jon lub atom obojętny), tak że końcowa pułapka jest obracana względem pułapki początkowej, a stany własne początkowej pułapki są przekształcane na repliki obrócone w czasie ostatecznym, w jakimś wybranym czasie i kącie obrotu.
► Dane BibTeX
► Referencje
[1] A. Tobalina, E. Torrontegui, I. Lizuain, M. Palmero i JG Muga. „Inwariantna inżynieria odwrotna zależnych od czasu, sprzężonych oscylatorów harmonicznych”. Fiz. Rev. A 102, 063112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063112
[2] Shumpei Masuda i Stuart A. Rice. „Obrót orientacji rozkładu funkcji falowej naładowanej cząstki i jej wykorzystanie”. Dziennik Chemii Fizycznej B 119, 11079-11088 (2015).
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02681
[3] Shumpei Masuda i Katsuhiro Nakamura. „Przyspieszenie adiabatycznej dynamiki kwantowej w polach elektromagnetycznych”. Fiz. Rev. A 84, 043434 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.043434
[4] M. Palmero, Shuo Wang, D. Guéry-Odelin, Jr-Shin Li i JG Muga. „Skróty do adiabatyczności dla jonu w obracającej się promieniowo szczelnej pułapce”. Nowa fizyka J. 18, 043014 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/043014
[5] I. Lizuain, A. Tobalina, A. Rodríguez-Prieto i JG Muga. „Szybki stan i pułapka rotacji cząstki w potencjale anizotropowym”. Journal of Physics A: Matematyczne i teoretyczne 52, 465301 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab4a2f
[6] I. Lizuain, M. Palmero i JG Muga. „Dynamiczne tryby normalne dla hamiltonian zależnych od czasu w dwóch wymiarach”. Fiz. Rev A 95, 022130 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022130
[7] M. Palmero, E. Torrontegui, D. Guéry-Odelin i JG Muga. „Szybki transport dwóch jonów w pułapce anharmonicznej”. Fiz. Rev A 88, 053423 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.053423
[8] M. Palmero, R. Bowler, JP Gaebler, D. Leibfried i JG Muga. „Szybki transport łańcuchów jonów mieszanych gatunków w pułapce Paula”. Fiz. Rev. A 90, 053408 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.053408
[9] Xiao-Jing Lu, A. Ruschhaupt i JG Muga. „Szybkie przemieszczanie się cząstki przy słabym sprężynowo-ciągłym hałasie poruszającej się pułapki”. Fiz. 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 i A. Ruschhaupt. „Szybki transport uwięzionego jonu w obecności hałasu”. Fiz. 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 i JG Muga. „Szybkie optymalne chłodzenie atomów bez tarcia w pułapkach harmonicznych: skrót do adiabatyczności”. Fiz. Ks. 104, 063002 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.063002
[12] M. Palmero, S. Martínez-Garaot, UG Poschinger, A. Ruschhaupt i JG Muga. „Szybka separacja dwóch uwięzionych jonów”. Nowa fizyka J. 17, 093031 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/9/093031
[13] S. Martínez-Garaot, A. Rodríguez-Prieto i JG Muga. „Interferometr z napędzanym uwięzionym jonem”. Fiz. Ks. A 98, 043622 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622
[14] A. Rodríguez-Prieto, S. Martínez-Garaot, I. Lizuain i JG Muga. „Interferometr do pomiaru siły za pomocą skrótu do adiabatycznego prowadzenia ramienia”. Fiz. Rev. Research 2, 023328 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023328
[15] D. Kielpiński, C. Monroe i DJ Wineland. „Architektura wielkoskalowego komputera kwantowego z pułapką jonową”. Natura 417, 709-11 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[16] F. Splatt, M. Harlander, M. Brownnutt, F. Zahringer, R. Blatt i W. Hänsel. „Deterministyczne uporządkowanie jonów $^{40}$Ca$^+$ w liniowej segmentowanej pułapce Paula”. Nowa fizyka J. 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 i UG Poschinger. „Szybka wymiana jonów w celu przetwarzania informacji kwantowej”. Fiz. Rev A 95, 052319 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052319
[18] E. Urban, N. Glikin, S. Mouradian, K. Krimmel, B. Hemmerling i H. Haeffner. „Koherentne sterowanie rotacyjnym stopniem swobody dwujonowego kryształu kulomba”. Fiz. Ks. 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 i Rainer Blatt. „Koherentne rotacje kubitów w komputerze kwantowym z pułapką jonową na powierzchni”. Fiz. Rev. A 102, 022611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022611
[20] A. Tobalina, JG Muga, I. Lizuain i M. Palmero. „Skróty do adiabatycznej rotacji łańcucha dwujonowego”. Nauka i technologia kwantowa 6, 045023 (2021).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac1e01
[21] D. Guéry-Odelin, A. Ruschhaupt, A. Kiely, E. Torrontegui, S. Martínez-Garaot i JG Muga. „Skróty do adiabatyczności: koncepcje, metody i zastosowania”. Mod. Fiz. 91, 045001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.045001
[22] Selwyn Simsek i Florian Mintert. „Kontrola kwantowa z wielowymiarowym niezmiennikiem kwantowym Gaussa”. Quantum 5, 409 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-11-409
[23] HR Lewis i WB Riesenfeld. „Dokładna teoria kwantowa zależnego od czasu oscylatora harmonicznego i naładowanej cząstki w zależnym od czasu polu elektromagnetycznym”. J. Matematyka. Fiz. 10, 1458 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1664991
[24] H. Espinós, J. Echanobe, Xiao-Jing Lu i JG Muga. „Szybki transport jonów, który jest solidny w porównaniu z perturbacjami oscylacyjnymi” (2022). arXiv:2201.07555.
arXiv: 2201.07555
[25] O Castaños, R López-Peña i VI Man'ko. „Twierdzenie Noether i zależne od czasu niezmienniki kwantowe”. 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 i Héctor M. Moya-Cessa. „Rozwiązanie zależnego od czasu sprzężonych oscylatorów harmonicznych hamiltonian z arbitralnymi interakcjami”. Raporty kwantowe 1, 82-90 (2019).
https:///doi.org/10.3390/quantum1010009
[27] S. Simsek i F. Minert. „Kontrola oparta na niezmiennikach kwantowych oddziałujących uwięzionych jonów” (2021).
arXiv: 2112.13905
[28] T. Villazon, A. Polkovnikov i A. Chandran. „Szybki transfer ciepła dzięki szybkiej jeździe w otwartych systemach kwantowych”. Fiz. Rev. A 100, 012126 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012126
[29] S. Ibáñez, Xi Chen, E. Torrontegui, JG Muga i A. Ruschhaupt. „Wiele obrazów i dynamiki Schrödingera w skrótach do adiabatyczności”. Fiz. Ks. 109, 100403 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100403
[30] Shi-fan Qi i Jun Jing. „Przyspieszone przejście adiabatyczne w magnomechanice wnęki”. Fiz. Rev. A 105, 053710 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.053710
[31] E. Miejski. „Wdrożenie rotacyjnie symetrycznej pierścieniowej pułapki jonowej i spójnej kontroli stanów rotacyjnych”. Praca doktorska. Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley. (2019).
[32] T. Sägesser, R. Matt, R. Oswald i JP Home. „Solidne dynamiczne chłodzenie wymienne z uwięzionymi jonami”. Nowa fizyka J. 22, 073069 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab9e32
Cytowany przez
Niniejszy artykuł opublikowano w Quantum pod Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe (CC BY 4.0) licencja. Prawa autorskie należą do pierwotnych właścicieli praw autorskich, takich jak autorzy lub ich instytucje.
