論文の概要: Smooth bang-bang shortcuts to adiabaticity for atomic transport in a
moving harmonic trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.11605v2
- Date: Tue, 23 Jun 2020 13:18:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 21:16:19.158369
- Title: Smooth bang-bang shortcuts to adiabaticity for atomic transport in a
moving harmonic trap
- Title（参考訳）: 移動型高調波トラップにおける原子輸送のためのスムースバンバンバンショートカット
- Authors: Yongcheng Ding, Tang-You Huang, Koushik Paul, Minjia Hao, Xi Chen
- Abstract要約: 本研究では, 相対変位, 速度, 加速度の物理的制約を設定することで, ほぼ最小時間でスムーズなバンバンプロトコルを提案する。
その結果, 運転時間を犠牲にしてエネルギ励起とスロッシング振幅が著しく低下することが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.53163169498295
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bang-bang control is often used to implement a minimal-time shortcut to
adiabaticity for efficient transport of atoms in a moving harmonic trap.
However, drastic changes of the on-off controller, leading to high
transport-mode excitation and energy consumption, become infeasible under
realistic experimental conditions. To circumvent these problems, we propose
smooth bang-bang protocols with near-minimal time, by setting the physical
constraints on the relative displacement, speed, and acceleration between the
mass center of the atom and the trap center. We adopt Pontryagin's maximum
principle to obtain the analytical solutions of smooth bang-bang protocol for
near-time-minimal control. More importantly, it is found that the energy
excitation and sloshing amplitude are significantly reduced at the expense of
operation time. We also present a multiple shooting method for the
self-consistent numerical analysis. Finally, this method is applied to other
tasks, e.g., energy minimization, where obtaining smooth analytical form is
complicated.
- Abstract（参考訳）: バンバン制御は、移動調和トラップにおける原子の効率的な輸送のための断熱性の最小時間ショートカットを実装するためにしばしば用いられる。
しかし、オンオフ制御器の劇的な変化は、現実的な実験条件下では、高い輸送モードの励起とエネルギー消費につながる。
これらの問題を回避すべく,原子の質量中心とトラップ中心の間の相対変位,速度,加速度の物理的制約を設定することにより,最小時間に近い平滑なバンバンプロトコルを提案する。
我々はポントリャーギンの最大原理を採用し、時空最小制御のためのスムーズなバンバンプロトコルの解析解を得る。
さらに, 動作時間を犠牲にして, エネルギー励起とスロッシング振幅が著しく減少することが判明した。
また, 自己整合数値解析のための多重撮影法を提案する。
最後に、この方法は、例えばエネルギー最小化のような他のタスクに適用され、滑らかな解析形式を得るのが複雑である。
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