論文の概要: Quantum engineering of a synthetic thermal bath for bosonic atoms in a
one-dimensional optical lattice via Markovian feedback control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15670v2
- Date: Thu, 12 May 2022 16:40:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 09:14:09.320137
- Title: Quantum engineering of a synthetic thermal bath for bosonic atoms in a
one-dimensional optical lattice via Markovian feedback control
- Title（参考訳）: マルコフフィードバック制御による1次元光学格子中のボソニック原子合成熱浴の量子工学
- Authors: Ling-Na Wu and Andr\'e Eckardt
- Abstract要約: 一次元光学格子におけるボゾン量子ガスの合成熱浴の設計手法を提案し,検討する。
本方式の性能は, 系の定常状態と有効熱状態との間の忠実度によって定量化される。
- 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 propose and investigate a scheme for engineering a synthetic thermal bath
for a bosonic quantum gas in a one-dimensional optical lattice based on
Markovian feedback control. The performance of our scheme is quantified by the
fidelity between the steady state of the system and the effective thermal
state. For double-well and triple-well systems with non-interacting particles,
the steady state is found to be an exact thermal state, which is attributed to
the fact that the transfer rates between all pairs of coupled eigenstates
satisfy detailed balance condition. The scenario changes when there are more
lattice sites, where the detailed balance condition does not hold any more, but
remains an accurate approximation. Remarkably, our scheme performs very well at
low and high temperature regimes, with the fidelity close to one. The
performance at the intermediate temperature regime (where a crossover into a
Bose condensed regime occurs) is slightly worse, and the fidelity shows a
gentle decrease with increasing system size. We also discuss the interacting
cases. In contrast to the non-interacting cases, the scheme is found to perform
better at a higher temperature. Another difference is that the minimal
temperature that can be engineered is nonzero and increases with the
interaction strength.
- Abstract（参考訳）: マルコフフィードバック制御に基づく1次元光学格子におけるボソニック量子ガスの合成熱浴の設計手法を提案し,検討する。
本方式の性能は, 系の定常状態と有効熱状態との間の忠実度によって定量化される。
非相互作用粒子を持つ二重ウェル系および三重ウェル系では、定常状態は厳密な熱状態であることが判明し、これは全ての結合固有状態間の移動速度が詳細な平衡条件を満たすことに起因する。
このシナリオは、詳細なバランス条件がこれ以上保たない格子サイトが存在する場合に変化しますが、正確な近似のままです。
注目すべきは、我々のスキームは低温および高温で非常によく機能し、忠実度は1に近いことである。
中間温度状態(ボース凝縮状態へのクロスオーバーが発生している)における性能はわずかに悪化し、その忠実度はシステムサイズの増加とともに緩やかに低下する。
相互作用事例についても論じる。
非相互作用の場合とは対照的に、このスキームは高温でより優れた性能を発揮する。
もう1つの違いは、エンジニアリングできる最小温度が非ゼロであり、相互作用強度によって増加することである。
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