1Школа наук, Xuchang University, Xuchang 461000, Китай
2Departamento de Química Física, Університет Країни Басків UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Більбао, Іспанія
3Кафедра прикладної математики, Університет Країни Басків UPV/EHU, Доностия-Сан-Себастьян, Іспанія
4Квантовий центр ЄГУ, Університет Країни Басків UPV/EHU
Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.
абстрактний
Ми проектуємо швидші, ніж адіабатичні, передачі стану (перемикання квантових чисел) у гамільтоніанах зв’язаних осциляторів, що залежать від часу. Маніпуляцію для керування процесом знайдено з використанням двовимірного інваріанта, нещодавно запропонованого в S. Simsek і F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409, і включає як обертання, так і перехідне масштабування головних осей потенціалу в декартовому представленні . Важливо, що цей інваріант є виродженим, за винятком підпростору, охопленого його основним станом. Таке виродження, загалом, допускає невірність кінцевих станів щодо ідеальних цільових власних станів. Однак значення одного керуючого параметра можна вибрати таким чином, щоб перемикання стану було ідеальним для довільних (не обов’язково відомих) початкових власних станів. Додаткові 2D лінійні інваріанти використовуються для легкого знаходження необхідних значень параметрів і надання загальних виразів для кінцевих станів і кінцевих енергій. Зокрема, ми знаходимо залежні від часу перетворення двовимірної гармонічної пастки для частинки (наприклад, іонного або нейтрального атома), так що кінцева пастка обертається відносно початкової, а власні стани початкової пастки перетворюються на повернуті репліки в остаточний час, за певний вибраний час і кут повороту.
► Дані BibTeX
► Список літератури
[1] А. Тобаліна, Е. Торронтегі, І. Лізуайн, М. Палмеро та Дж. Г. Муга. «Інваріантна обернена інженерія залежних від часу гармонійних осциляторів». фіз. Rev. A 102, 063112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063112
[2] Шумпей Масуда і Стюарт А. Райс. «Поворот орієнтації розподілу хвильової функції зарядженої частинки та її використання». Журнал фізичної хімії B 119, 11079–11088 (2015).
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b02681
[3] Шумпей Масуда і Кацухіро Накамура. «Прискорення адіабатичної квантової динаміки в електромагнітних полях». фіз. Rev. A 84, 043434 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.043434
[4] М. Палмеро, Шуо Ван, Д. Гері-Оделін, Jr-Shin Li та JG Muga. «Ярлики до адіабатичності для іона в обертовій радіально-герметичній пастці». New J. Phys. 18, 043014 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/043014
[5] І. Лізуаїн, А. Тобаліна, А. Родрігес-Прієто, Дж. Г. Муга. «Швидкий стан і обертання пастки частинки в анізотропному потенціалі». Фізичний журнал А: Математичні та теоретичні 52, 465301 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab4a2f
[6] I. Lizuain, M. Palmero та JG Muga. «Динамічні нормальні моди для залежних від часу гамільтоніанів у двох вимірах». фіз. Rev. A 95, 022130 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022130
[7] М. Пальмеро, Е. Торронтегі, Д. Гері-Оделін та Дж. Г. Муга. «Швидкий транспорт двох іонів в ангармонійній пастці». фіз. Rev. A 88, 053423 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.053423
[8] М. Палмеро, Р. Боулер, Дж. П. Геблер, Д. Лейбфрід та Дж. Г. Муга. «Швидкий транспорт іонних ланцюгів змішаних видів у пастці Пола». фіз. Rev. A 90, 053408 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.053408
[9] Сяо-Цзін Лу, А. Рушгаупт та Дж. Г. Муга. «Швидке переміщення частинки під слабким пружинним шумом рухомої пастки». фіз. Rev. A 97, 053402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.053402
[10] Сяо-Цзін Лу, Дж. Г. Муга, Сі Чен, У. Г. Пошингер, Ф. Шмідт-Калер, А. Рушгаупт. «Швидке переміщення захопленого іона в присутності шуму». фіз. Rev. A 89, 063414 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.063414
[11] Сі Чен, А. Рушгаупт, С. Шмідт, А. дель Кампо, Д. Гері-Оделін та Дж. Г. Муга. «Швидке оптимальне охолодження атома без тертя в гармонічних пастках: ярлик до адіабатичності». фіз. Преподобний Летт. 104, 063002 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.063002
[12] М. Палмеро, С. Мартінес-Гараот, У. Г. Пошингер, А. Рушгаупт та Й. Г. Муга. «Швидке розділення двох захоплених іонів». New J. Phys. 17, 093031 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/9/093031
[13] С. Мартінес-Гараот, А. Родрігес-Прієто та Дж. Г. Муга. «Інтерферометр з керованим захопленим іоном». фіз. Rev. A 98, 043622 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622
[14] А. Родрігес-Прієто, С. Мартінес-Гараот, І. Лісуайн та Дж. Г. Муга. «Інтерферометр для вимірювання сили за допомогою швидкого доступу до адіабатичного напрямного плеча». фіз. Rev. Research 2, 023328 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023328
[15] Д. Кілпінскі, Ч. Монро та Діджей Вайнленд. «Архітектура для великомасштабного квантового комп’ютера з іонною пасткою». Природа 417, 709–11 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[16] Ф. Шплатт, М. Харландер, М. Брауннат, Ф. Церінгер, Р. Блатт і В. Гензель. «Детермінована переупорядкування іонів $^{40}$Ca$^+$ у лінійній сегментованій пастці Пола». New J. Phys. 11, 103008 (2009).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/10/103008
[17] Х. Кауфман, Т. Рустер, К. Т. Шмігелов, М. А. Люда, В. Каушал, Й. Шульц, Д. фон Лінденфельс, Ф. Шмідт-Калер, У. Г. Пошингер. «Швидкий обмін іонами для обробки квантової інформації». фіз. Rev. A 95, 052319 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052319
[18] Е. Урбан, Н. Глікін, С. Мурадян, К. Криммель, Б. Хеммерлінг, Х. Хеффнер. «Когерентне керування обертальним ступенем свободи двоіонного кулонівського кристала». фіз. Преподобний Летт. 123, 133202 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.133202
[19] Мартін В. ван Мурік, Естебан А. Мартінес, Лукас Герстер, Павло Хрмо, Томас Монц, Філіп Шиндлер і Райнер Блатт. «Когерентні обертання кубітів у поверхневому квантовому комп’ютері з іонною пасткою». фіз. Rev. A 102, 022611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022611
[20] А. Тобаліна, Дж. Г. Муга, І. Лізуайн, М. Пальмеро. «Ярлики до адіабатичного обертання двоіонного ланцюга». Квантова наука і техніка 6, 045023 (2021).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac1e01
[21] Д. Гері-Оделін, А. Рушгаупт, А. Кілі, Е. Торронтегі, С. Мартінес-Гараот та Дж. Г. Муга. «Ярлики до адіабатичності: концепції, методи та застосування». Rev. Mod. фіз. 91, 045001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.045001
[22] Селвін Сімсек і Флоріан Мінтерт. «Квантове управління з багатовимірним гаусовим квантовим інваріантом». Квант 5, 409 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-11-409
[23] Х. Р. Льюїс і В. Б. Різенфельд. «Точна квантова теорія залежного від часу гармонічного осцилятора та зарядженої частинки в залежному від часу електромагнітному полі». J. Math. фіз. 10, 1458 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1664991
[24] Х. Еспінос, Дж. Ечанобе, Сяо-Цзін Лу та Дж. Г. Муга. «Швидке переміщення іонів, яке є надійним проти коливальних збурень» (2022). arXiv:2201.07555.
arXiv: 2201.07555
[25] О Кастаньос, Р. Лопес-Пенья та В. І. Манько. “Теорема Нетер і залежні від часу квантові інваріанти”. Фізичний журнал А: Математичний і загальний 27, 1751–1770 (1994).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/27/5/035
[26] Алехандро Р. Урсуа, Іран Рамос-Прієто, Мануель Фернандес-Гуасті та Ектор М. Мойя-Сесса. “Розв’язання гамільтоніана залежних від часу зв’язаних гармонійних осциляторів з довільними взаємодіями”. Quantum Reports 1, 82–90 (2019).
https:///doi.org/10.3390/quantum1010009
[27] С. Сімсек і Ф. Мінтерт. «Квантово-інваріантне управління взаємодіючими захопленими іонами» (2021).
arXiv: 2112.13905
[28] Т. Віллазон, А. Полковніков, А. Чандран. «Швидка передача тепла шляхом швидкого руху вперед у відкритих квантових системах». фіз. Rev. A 100, 012126 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012126
[29] С. Ібаньес, Сі Чен, Е. Торронтегі, Дж. Г. Муга та А. Рушгаупт. «Кілька зображень Шредінгера та динаміка в ярликах до адіабатичності». фіз. Преподобний Летт. 109, 100403 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100403
[30] Ши-фан Ци і Цзюнь Цзінь. «Прискорене адіабатичне проходження в резонаторній магномеханіці». фіз. Rev. A 105, 053710 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.053710
[31] Є. Урбан. «Реалізація обертально-симетричної кільцевої іонної пастки та когерентного керування обертальними станами». Кандидатська дисертація. Каліфорнійський університет, Берклі. (2019).
[32] Т. Сегессер, Р. Метт, Р. Освальд і Дж. П. Хоум. «Надійне динамічне обмінне охолодження із захопленими іонами». New J. Phys. 22, 073069 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab9e32
Цитується
Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.
