論文の概要: Feedback Induced Magnetic Phases in Binary Bose-Einstein Condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07266v1
- Date: Tue, 14 Jul 2020 18:00:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 01:58:13.389571
- Title: Feedback Induced Magnetic Phases in Binary Bose-Einstein Condensates
- Title（参考訳）: 二元系ボース・アインシュタイン凝縮体におけるフィードバック誘起磁性相
- Authors: Hilary M. Hurst, Shangjie Guo, I. B. Spielman
- Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体の量子フィードバック制御のための理論ツールボックスを開発した。
この結果は,ボース・アインシュタイン凝縮体の閉ループ量子制御が,低温原子系における量子工学の強力な新しいツールであることを示す。
- 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: Weak measurement in tandem with real-time feedback control is a new route
toward engineering novel non-equilibrium quantum matter. Here we develop a
theoretical toolbox for quantum feedback control of multicomponent
Bose-Einstein condensates (BECs) using backaction-limited weak measurements in
conjunction with spatially resolved feedback. Feedback in the form of a
single-particle potential can introduce effective interactions that enter into
the stochastic equation governing system dynamics. The effective interactions
are tunable and can be made analogous to Feshbach resonances --
spin-independent and spin-dependent -- but without changing atomic scattering
parameters. Feedback cooling prevents runaway heating due to measurement
backaction and we present an analytical model to explain its effectiveness. We
showcase our toolbox by studying a two-component BEC using a stochastic
mean-field theory, where feedback induces a phase transition between easy-axis
ferromagnet and spin-disordered paramagnet phases. We present the steady-state
phase diagram as a function of intrinsic and effective spin-dependent
interaction strengths. Our result demonstrates that closed-loop quantum control
of Bose-Einstein condensates is a powerful new tool for quantum engineering in
cold-atom systems.
- Abstract（参考訳）: 実時間フィードバック制御を伴うタンデムの弱い測定は、新しい非平衡量子物質工学への新しい道である。
本稿では,多成分ボース・アインシュタイン凝縮体(becs)の量子フィードバック制御のための理論的ツールボックスを開発した。
単粒子ポテンシャルの形でのフィードバックは、系のダイナミクスを支配する確率方程式に入る効果的な相互作用をもたらすことができる。
効果的な相互作用は調整可能であり、スピン非依存およびスピン依存のフェシュバッハ共鳴と類似するが、原子散乱パラメータを変更することはない。
フィードバック冷却は測定バックアクションによる暴走加熱を防止し,その効果を説明する解析モデルを提案する。
我々は,2成分のBECを確率平均場理論を用いて研究し,フィードバックが易軸強磁性体とスピン非秩序パラマグネット相の相転移を誘導するツールボックスを展示する。
本研究では,スピン依存相互作用強度の関数として定常相図を示す。
この結果は,ボース・アインシュタイン凝縮体の閉ループ量子制御が,低温原子系における量子工学の強力な新しいツールであることを示す。
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