論文の概要: Optimized pulses for population transfer via laser induced continuum structures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13768v1
• Date: Mon, 27 Dec 2021 16:23:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 03:43:54.425435
• Title: Optimized pulses for population transfer via laser induced continuum structures
• Title（参考訳）: レーザ誘起連続体構造による人口移動の最適化
• Authors: Dionisis Stefanatos and Emmanuel Paspalakis
• Abstract要約: パルスの最適形状は、連続状態を介して結合される2つの境界状態間の人口移動を最大化する。 この研究は、連続体構造を介して2つの境界状態間の人口移動が重要な役割を果たす領域に応用され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: We use optimal control in order to find the optimal shapes of pulses maximizing the population transfer between two bound states which are coupled via a continuum of states. We find that the optimal bounded controls acquire the bang-interior and interior-bang form, with the bang part corresponding to the maximum allowed control value and the interior part to values between zero and the maximum. Then, we use numerical optimal control to obtain the switching times and the interior control values. We compare our results with those obtained using Gaussian STIRAP pulses, and find that the optimal method performs better, with the extent of improvement depending on the effective two-photon detuning and the size of incoherent losses. When we consider effective two-photon resonance, the improvement is more dramatic for larger incoherent losses, while when we take into account the effective two-photon detuning, the improvement is better for smaller incoherent losses. We also obtain how the transfer efficiency increases with increasing absolute value of the Fano factor. The present work is expected to find application in areas where the population transfer between two bound states through a continuum structure plays an important role, for example coherence effects, like population trapping and electromagnetically induced transparency, optical analogs for light waves propagating in waveguide-based photonic structures, and qubits coupled via a continuum of bosonic or waveguide modes.
• Abstract（参考訳）: 我々は、状態の連続体を介して結合された2つの境界状態間の人口移動を最大化するパルスの最適形状を見つけるために最適な制御を用いる。 最適有界制御は、最大許容制御値に対応するバング部と、ゼロと最大の間の値に対応する内部部とにより、バング-interiorおよびinside-bang形式を得る。 次に,数値最適制御を用いて,スイッチング時間と内部制御値を求める。 我々は,ガウスSTIRAPパルスを用いて得られたパルスと比較し,有効2光子デチューニングと非コヒーレント損失の大きさに応じて,最適解法が向上することを確認した。 効果的な2光子共鳴を考えると、大きな非コヒーレント損失に対して改善はより劇的であり、効果的な2光子デチューニングを考慮すると、より小さな不コヒーレント損失に対して改善がより良くなる。 また,ファノ因子の絶対値の増加に伴って転送効率が向上することを示す。 本研究は, 連続体構造による2つの境界状態間の人口移動が, 集団トラップや電磁誘導透過性などのコヒーレンス効果, 導波管をベースとしたフォトニック構造を伝播する光波の光アナログ, ボソニックモードや導波管モードの連続体を介して結合した量子ビットなど, 重要な役割を担う領域に応用されることが期待される。

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