論文の概要: Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to state synthesis and quantum Otto cycles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.13355v2
• Date: Wed, 23 Feb 2022 09:47:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 19:49:20.862619
• Title: Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to state synthesis and quantum Otto cycles
• Title（参考訳）: 閉じ込められたイオンに対するパルス多貯留層工学と状態合成と量子オットーサイクルへの応用
• Authors: Wallace S. Teixeira and Matthias K. Keller and Fernando L. Semi\~ao
• Abstract要約: 貯水池工学(Reservoir engineering)は、消散と脱コヒーレンス(decoherence)を障害というよりはむしろ道具として扱う、注目すべきタスクである。 トラップイオンの1次元高調波運動のための貯水池工学を実装するための衝突モデルを構築した。 複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Conducting an open quantum system towards a desired steady state through reservoir engineering is a remarkable task that takes dissipation and decoherence as tools rather than impediments. Here we develop a collisional model to implement reservoir engineering for the one-dimensional harmonic motion of a trapped ion. Our scheme is based on the pulsed interaction between the vibrational mode and the electronic levels of a trapped ion, which is promoted by resolved-sideband lasers. Having multiple internal levels, we show that multiple reservoirs can be engineered, allowing for more efficient synthesis of well-known non-classical states of motion and the generation of states that are unfeasible with a single-bath setup, for instance, thermal states with arbitrary positive temperatures. We apply these ideas to quantum Otto cycles beyond purely thermal reservoirs. In particular, we present general conditions for the violation of the standard Otto bound in the limiting regime of non-adiabatic dynamics.
• Abstract（参考訳）: 貯水池工学を通じて望ましい定常状態に向けてオープン量子システムを実行することは、障害ではなくツールとして散逸とデコヒーレンスを取る驚くべきタスクである。 本研究では,捕獲イオンの1次元調和運動のための貯留層工学を実装するための衝突モデルを開発した。 本手法は, 振動モードと捕捉イオンの電子レベルのパルス相互作用を基礎とし, 解決されたサイドバンドレーザーによって促進される。 複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成と、例えば任意の正の温度を持つ単一浴槽の設定では不可能な状態の生成を可能にする。 これらのアイデアを純粋に熱貯水池を超えた量子オットーサイクルに適用する。 特に,非断熱力学の限界レジームにおける標準オットー結合の破れに関する一般的な条件を示す。

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