論文の概要: Robust and Ultrafast State Preparation by Ramping Artificial Gauge Potentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.00560v2
• Date: Fri, 14 May 2021 18:24:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 03:14:44.539927
• Title: Robust and Ultrafast State Preparation by Ramping Artificial Gauge Potentials
• Title（参考訳）: ラッピング人工ゲージ電位によるロバスト・超高速状態形成
• Authors: Botao Wang, Xiao-Yu Dong, F. Nur \"Unal, Andr\'e Eckardt
• Abstract要約: 磁気フラックスランプを用いた断熱処理のプロトコルについて検討する。 その結果, 断熱処理に要する時間は, ピエルス相のパターンに大きく依存することがわかった。 注目すべきは、最適な選択によって、ほぼ瞬時に基底状態を作成することができることだ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9576397177561082
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The implementation of static artificial magnetic fields in ultracold atomic systems has become a powerful tool, e.g. for simulating quantum-Hall physics with charge-neutral atoms. Taking an interacting bosonic flux ladder as a minimal model, we investigate protocols for adiabatic state preparation via magnetic flux ramps. Considering the fact that it is actually the artificial vector potential (in the form of Peierls phases) that can be experimentally engineered in optical lattices, rather than the magnetic field, we find that the time required for adiabatic state preparation dramatically depends on which pattern of Peierls phases is used. This can be understood intuitively by noting that different patterns of time-dependent Peierls phases that all give rise to the same magnetic field ramp, generally lead to different artificial electric fields during the ramp. Remarkably, we find that an optimal choice allows for preparing the ground state almost instantaneously. We relate this observation to shortcuts to adiabaticity via counterdiabatic driving. Our findings open new possibilities for robust state preparation in atomic quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: 超低温原子系における静的人工磁場の実装は、例えば電荷ニュートラル原子で量子ハル物理学をシミュレートするための強力なツールとなっている。 相互作用するボソニックフラックスラダーを最小モデルとして,磁束ランプによる断熱状態形成のためのプロトコルについて検討した。 磁場ではなく光学格子で実験的に設計できる人工ベクトルポテンシャル(ピエルス相の形で)であることを考えると、断熱処理に必要な時間はピエルス相のどのパターンが使用されるかによって劇的に異なることが分かる。 これは、時間依存のピーエルズ相の異なるパターンが全て同じ磁場ランプを生じさせ、通常、ランプの間に異なる人工的な電場をもたらすことを直感的に理解することができる。 驚くべきことに、最適な選択は、ほぼ瞬時に基底状態を作成することができる。 我々は,この観察を,反断熱駆動による断熱のショートカットに関連づける。 原子量子シミュレータにおけるロバスト状態形成の新たな可能性を明らかにする。

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