論文の概要: High-fidelity multistate STIRAP assisted by shortcut fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.08341v1
- Date: Fri, 17 Apr 2020 16:53:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-23 04:26:52.283731
- Title: High-fidelity multistate STIRAP assisted by shortcut fields
- Title（参考訳）: ショートカットフィールドを用いた高忠実多状態STIRAP
- Authors: Nikolay V. Vitanov
- Abstract要約: マルチステート刺激ラマン断熱通路(STIRAP)は、断熱性人口移動を可能にするプロセスである。
提案手法は従来の「短距離断熱法」のレシピよりも単純である。
この結果は、高忠実度量子制御が不可欠であるアプリケーションに潜在的に興味を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multistate stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) is a process which
allows for adiabatic population transfer between the two ends of a
chainwise-connected quantum system. The process requires large temporal areas
of the driving pulsed fields (pump and Stokes) in order to suppress the
nonadiabatic couplings and thereby to make adiabatic evolution possible. To
this end, in the present paper a variation of multistate STIRAP, which
accelerates and improves the population transfer, is presented. In addition to
the usual pump and Stokes fields it uses shortcut fields applied between the
states, which form the dark state of the system. The shortcuts cancel the
couplings between the dark state and the other adiabatic states thereby
resulting (in the ideal case) in a unit transition probability between the two
end states of the chain. Specific examples of five-state systems formed of the
magnetic sublevels of the transitions between two degenerate levels with
angular momenta $J_g=2$ and $J_e=1$ or $J_e=2$ are considered in detail, for
which the shortcut fields are derived analytically. The proposed method is
simpler than the usual "shortcuts to adiabaticity" recipe, which prescribes
shortcut fields between all states of the system, while the present proposal
uses shortcut fields between the sublevels forming the dark state only. The
results are of potential interest in applications where high-fidelity quantum
control is essential, e.g. quantum information, atom optics, formation of
ultracold molecules, cavity QED, etc.
- Abstract（参考訳）: マルチステート刺激ラマン断熱通路(英: Multistatestimuled Raman adiabatic passage、STIRAP)は、鎖状連結量子系の2端間の断熱性集団移動を可能にするプロセスである。
このプロセスは、断熱結合を抑制し、断熱的な進化を可能にするために、駆動パルス場(ポンプとストークス)の大きな時間領域を必要とする。
そこで本研究では,人口移動を加速し,改善する多状態STIRAPの変動について述べる。
通常のポンプ場とストークス場に加えて、システムの暗黒状態を形成する状態間の近距離場を使用する。
ショートカットは暗黒状態と他の断熱状態のカップリングをキャンセルし、結果として(理想的には)鎖の2つの端状態の間の単位遷移確率を得る。
角モーメントa$J_g=2$ と $J_e=1$ または $J_e=2$ の2つの縮退レベルの遷移の磁化サブレベルから形成される5状態系の具体的な例を詳細に考察し、ショートカット場を解析的に導出する。
提案手法は,暗黒状態のみを構成するサブレベル間のショートカットフィールドを用いるのに対して,システムの全状態間のショートカットフィールドを規定する通常の"adiabaticity"レシピよりも単純である。
この結果は、例えば、量子情報、原子光学、超低温分子の形成、空洞QEDなど、高忠実度量子制御が不可欠であるアプリケーションに潜在的に興味を持つ。
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