論文の概要: Single-atom transport in optical conveyor belts: Enhanced
shortcuts-to-adiabaticity approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.10336v3
- Date: Wed, 17 Nov 2021 18:58:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 11:39:18.515188
- Title: Single-atom transport in optical conveyor belts: Enhanced
shortcuts-to-adiabaticity approach
- Title（参考訳）: 光コンベアベルトにおける単一原子輸送-短絡-断熱アプローチの強化
- Authors: Sascha H. Hauck, Gernot Alber, Vladimir M. Stojanovic
- Abstract要約: 凝縮トラップを移動させることによって実現された原子輸送は、多くの量子技術応用の前提条件である。
移動型光格子(光コンベヤベルト)の実験的検討
本システムでは,3次元無調波閉じ込めポテンシャルを十分に考慮し,単一原子輸送をモデル化する。
- 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: Fast and nearly lossless atomic transport, enabled by moving the confining
trap, is a prerequisite for many quantum-technology applications. While
theoretical studies of this problem have heretofore focussed almost exclusively
on simplified scenarios (one-dimensional systems, purely harmonic confining
potentials, etc.), we investigate it here in the experimentally relevant
setting of a moving optical lattice ({\em optical conveyor belt}). We model
single-atom transport in this system by taking fully into account its
three-dimensional, anharmonic confining potential. We do so using the
established method of shortcuts to adiabaticity (STA), i.e. an
inverse-engineering approach based on Lewis-Riesenfeld invariants, as well as
its recently proposed modification known as {\em enhanced} STA (eSTA). By
combining well-controlled, advanced analytical techniques and the numerical
propagation of a time-dependent Schr\"{o}dinger equation using the Fourier
split operator method, we evaluate atom-transport fidelities within both
approaches. Being obtained for realistic choices of system parameters, our
results are relevant for future experiments with optical conveyor belts.
Moreover, they reveal that in the system at hand the eSTA method outperforms
its STA counterpart for all but the lowest optical-lattice depths.
- Abstract（参考訳）: 凝縮トラップを移動させることによって実現された高速でほぼロスレスな原子輸送は、多くの量子技術応用の前提条件である。
この問題に関する理論的研究は, 単純化されたシナリオ (1次元系, 純粋高調波閉じ込めポテンシャルなど) にほとんど焦点が当てられているが, 移動光格子 ({\em光コンベヤベルト) の実験的に関連する設定で検討する。
本システムにおける単一原子輸送のモデル化は、その3次元無調波閉じ込めポテンシャルを十分に考慮して行う。
我々は、ルイス=リースフェルト不変量に基づく逆エンジニアリングアプローチ(英語版)(inverse-engineering approach)という、断熱性へのショートカット(英語版)(STA)の確立された方法を用いる。
フーリエスプリット作用素法による時間依存schr\"{o}dinger方程式の高精度な解析手法と数値伝搬を組み合わせることにより,両手法における原子輸送率を評価する。
システムパラメータの現実的な選択のために得られた結果から,光コンベヤベルトを用いた将来の実験に有効である。
さらに,eSTA法は,最下位の光学格子深度を除くすべてのSTA法よりも優れていることを明らかにした。
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