論文の概要: Shortcuts to adiabaticity for an interacting Bose-Einstein condensate
via exact solutions of the generalized Ermakov equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.03632v2
- Date: Wed, 29 Apr 2020 07:07:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-04 02:03:08.026904
- Title: Shortcuts to adiabaticity for an interacting Bose-Einstein condensate
via exact solutions of the generalized Ermakov equation
- Title（参考訳）: 一般化エルマコフ方程式の厳密解による相互作用するボース・アインシュタイン凝縮体の断熱性への近道
- Authors: Tang-You Huang, Boris A. Malomed, and Xi Chen
- Abstract要約: 実効的な1次元ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)のHHOトラップによる断熱膨張のショートカットについて検討した。
短絡-断熱プロトコルの最小転送時間,励起エネルギー,安定性について報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8580539160777625
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Shortcuts to adiabatic expansion of the effectively one-dimensional
Bose-Einstein condensate (BEC) loaded in the harmonic-oscillator (HO) trap is
investigated by combining techniques of the variational approximation and
inverse engineering. Piecewise-constant (discontinuous) intermediate trap
frequencies, similar to the known bang-bang forms in the optimal-control
theory, are derived from an exact solution of a generalized Ermakov equation.
Control schemes considered in the paper include imaginary trap frequencies at
short time scales, i.e., the HO potential replaced by the quadratic repulsive
one. Taking into regard the BEC's intrinsic nonlinearity, results are reported
for the minimal transfer time, excitation energy (which measures deviation from
the effective adiabaticity), and stability for the shortcut-to-adiabaticity
protocols. These results are not only useful for the realization of fast
frictionless cooling, but also help to address fundamental problems of the
quantum speed limit and thermodynamics.
- Abstract（参考訳）: 高調波オシレータ(HO)トラップに装荷された1次元ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の断熱膨張に対するショートカットについて, 変動近似と逆工学の技法を組み合わせて検討した。
最適制御理論における既知のバンバン形式に類似した(不連続な)中間トラップ周波数は、一般化されたエルマコフ方程式の正確な解から導かれる。
論文で検討されている制御スキームには、短時間スケールでの仮想トラップ周波数、すなわち二次反発型に置き換えられたhoポテンシャルが含まれる。
BECの本質的な非線形性を考慮すると、最小転送時間、励起エネルギー(有効断熱性からの偏差を測定する)、短絡断熱性プロトコルの安定性が報告される。
これらの結果は、高速な摩擦のない冷却の実現だけでなく、量子速度限界と熱力学の基本的な問題にも対処するのに役立つ。
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