論文の概要: Creating triple-NOON states with ultracold atoms via chaos-assisted
tunneling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05589v2
- Date: Thu, 26 May 2022 17:11:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-26 02:40:34.915548
- Title: Creating triple-NOON states with ultracold atoms via chaos-assisted
tunneling
- Title（参考訳）: カオス支援トンネルによる超低温原子による三重NOON状態の生成
- Authors: Guillaume Vanhaele, Arnd B\"acker, Roland Ketzmerick, Peter Schlagheck
- Abstract要約: 三重ノルン状態は、$ei varphi_1 |N,0,N,0rangle + ei varphi_3 |0,N,0rangle$で、3つのモードに分散された$N$ボソニック量子の重畳である。
このような強い絡み合った状態が、対称な3サイト格子の中で相互作用する超低温のボソニック原子によってどのように生成されるかを示す。
- 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: Triple-NOON states are superpositions of the form $e^{i \varphi_1}
|{N,0,0}\rangle + e^{i \varphi_2} |{0,N,0}\rangle + e^{i \varphi_3}
|{0,0,N}\rangle$ involving $N$ bosonic quanta distributed over three modes. We
theoretically show how such highly entangled states can be generated with
interacting ultracold bosonic atoms in a symmetric three-site lattice. The
basic protocol consists in preparing all atoms on one site of the lattice and
then letting the system evolve during a specific time such that collective
tunneling of the atoms to the other two sites takes place. The key point put
forward here is that this evolution time can be reduced by several orders of
magnitude via the application of a periodic driving of the lattice, thereby
rendering this protocol feasible in practice. This driving is suitably tuned
such that classical chaos is generated in the entire accessible phase space
except for the Planck cells that host the states participating at the above
triple-NOON superposition. Chaos-assisted tunneling can then give rise to a
dramatic speed-up of this collective tunneling process, without significantly
affecting the purity of this superposition. A triple-NOON state containing $N =
5$ particles can thereby be realized with $^{87}$Rb atoms on time scales of the
order of a few seconds.
- Abstract（参考訳）: 三重ノルン状態は、{N,0,0}\rangle + e^{i \varphi_2} |{0,N,0}\rangle + e^{i \varphi_3} |{0,0,N}\rangle$$N$ボソニック量子が3つのモードに分散した形の重ね合わせである。
理論的には、このような高度に絡み合った状態が相互作用するボソニック原子が対称な3点格子内でどのように生成できるかを理論的に示す。
基本プロトコルは、格子の1つの部位に全ての原子を準備し、その後、他の2つの部位に原子を集団トンネルする特定の時間の間にシステムを進化させる。
ここでのキーポイントは、この進化時間は格子の周期的な駆動の適用によって数桁の規模で減少することができ、実際にこのプロトコルを適用可能であることである。
この駆動は、上記の三重NOON重畳に参加する状態をホストするプランクセルを除いて、アクセス可能な位相空間全体で古典的なカオスが生成されるように調整されている。
カオス支援トンネルは、この重ね合わせの純度に大きな影響を及ぼすことなく、この集合トンネルプロセスの劇的なスピードアップを引き起こす。
したがって、$N = 5$粒子を含む三重NOON状態は、数秒の時間スケールで$^{87}$Rb原子で実現できる。
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