論文の概要: Demonstration of quantum brachistochrones between distant states of an atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.02231v1
• Date: Fri, 4 Sep 2020 15:00:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 20:44:15.722939
• Title: Demonstration of quantum brachistochrones between distant states of an atom
• Title（参考訳）: 原子の遠方状態間の量子ブラキストロンの実証
• Authors: Manolo R. Lam, Natalie Peter, Thorsten Groh, Wolfgang Alt, Carsten Robens, Dieter Meschede, Antonio Negretti, Simone Montangero, Tommaso Calarco, and Andrea Alberti
• Abstract要約: 原子波パケットを15倍の大きさで高速にコヒーレント輸送することを示す。 結果は量子状態力学の基本的な限界に光を当て、量子センシングと量子コンピューティングにおける関連する応用を見つけることが期待されている。
• 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: Transforming an initial quantum state into a target state through the fastest possible route---a quantum brachistochrone---is a fundamental challenge for many technologies based on quantum mechanics. Here, we demonstrate fast coherent transport of an atomic wave packet over a distance of 15 times its size---a paradigmatic case of quantum processes where the target state cannot be reached through a local transformation. Our measurements of the transport fidelity reveal the existence of a minimum duration---a quantum speed limit---for the coherent splitting and recombination of matter waves. We obtain physical insight into this limit by relying on a geometric interpretation of quantum state dynamics. These results shed light upon a fundamental limit of quantum state dynamics and are expected to find relevant applications in quantum sensing and quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子力学に基づく多くの技術にとって、最初の量子状態を最も速い経路(量子ブラヒストローネ)で目標状態に変換することは根本的な課題である。 ここで、原子波パケットの15倍の大きさの高速コヒーレント輸送を示す。これは、対象状態が局所変換によって到達できないような量子過程のパラダイムケースである。輸送の忠実性の測定により、物質波のコヒーレント分割と再結合のための最小の持続時間の存在が明らかにされる。 我々は、量子状態力学の幾何学的解釈に頼って、この限界に関する物理的洞察を得る。 これらの結果は量子状態ダイナミクスの基本的な限界に光を当て、量子センシングや量子コンピューティングで関連する応用を見つけることが期待されている。

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