論文の概要: Inverse engineering of fast state transfer among coupled oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.04388v3
- Date: Wed, 15 Jun 2022 00:38:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 19:46:34.914348
- Title: Inverse engineering of fast state transfer among coupled oscillators
- Title（参考訳）: 結合振動子間の高速状態伝達の逆工学
- Authors: Xiao-Jing Lu, Ion Lizuain, and J. G. Muga
- Abstract要約: 時間依存型結合振動子ハミルトニアンにおける断熱状態移動を高速に設計する。
この過程を駆動する操作は、最近Simsek と Mintert で提案された2次元不変量を用いて発見される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.333582981327498
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We design faster-than-adiabatic state transfers (switching of quantum
numbers) in time-dependent coupled-oscillator Hamiltonians. The manipulation to
drive the process is found using a two-dimensional invariant recently proposed
in S. Simsek and F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409, and involves both rotation
and transient scaling of the principal axes of the potential in a Cartesian
representation. Importantly, this invariant is degenerate except for the
subspace spanned by its ground state. Such degeneracy, in general, allows for
infidelities of the final states with respect to ideal target eigenstates.
However, the value of a single control parameter can be chosen so that the
state switching is perfect for arbitrary (not necessarily known) initial
eigenstates. Additional 2D linear invariants are used to find easily the
parameter values needed and to provide generic expressions for the final states
and final energies. In particular we find time-dependent transformations of a
two-dimensional harmonic trap for a particle (such as an ion or neutral atom)
so that the final trap is rotated with respect to the initial one, and
eigenstates of the initial trap are converted into rotated replicas at final
time, in some chosen time and rotation angle.
- Abstract（参考訳）: 時間依存結合オシレータハミルトニアンの断熱的状態遷移(量子数のスイッチング)よりも高速に設計する。
S. Simsek と F. Mintert, Quantum 5 (2021) 409 で最近提案された2次元不変量を用いて、この過程を駆動する操作が発見され、カルテシアン表現におけるポテンシャルの主軸の回転と過渡的スケーリングの両方を含む。
重要なことに、この不変量は基底状態にまたがる部分空間を除いて退化される。
このような退化は、一般に理想的対象固有状態に対する最終状態の不完全性を可能にする。
しかし、単一の制御パラメータの値は、状態スイッチングが任意の(必ずしも知られていない)初期固有状態に対して完全であるように選択できる。
追加の2次元線形不変量は、パラメータの値を容易に見つけ、最終状態と最終エネルギーの一般的な表現を提供するために使われる。
特に、粒子(イオンや中性原子など)に対する2次元ハーモニックトラップの時間依存的な変換により、最終トラップが初期トラップに対して回転し、初期トラップの固有状態が、選択された時間と回転角度で、最後に回転されたレプリカに変換される。
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