論文の概要: Optimal control of quasi-1D Bose gases in optical box potentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01051v1
• Date: Mon, 3 Apr 2023 14:55:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-04 14:53:36.035880
• Title: Optimal control of quasi-1D Bose gases in optical box potentials
• Title（参考訳）: 光ボックス電位における準1次元ボースガスの最適制御
• Authors: Andreas Deutschmann-Olek and Katharina Schrom and Nikolaus W\"urkner and J\"org Schmiedmayer and Sebastian Erne and Andreas Kugi
• Abstract要約: 我々は Winckel と Borzi (2008) による Gross-Pitaevskii 方程式の間接最適制御法を拡張し、状態およびエネルギーコスト汎関数に必要な最適条件を得る。 このアプローチは、準1Dボースガスを(光学的)ボックスポテンシャルで最適に圧縮するために適用され、いわゆる短距離断熱性を見つける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.700873613415455
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this paper, we investigate the manipulation of quasi-1D Bose gases that are trapped in a highly elongated potential by optimal control methods. The effective meanfield dynamics of the gas can be described by a one-dimensional non-polynomial Schr\"odinger equation. We extend the indirect optimal control method for the Gross-Pitaevskii equation by Winckel and Borzi (2008) to obtain necessary optimality conditions for state and energy cost functionals. This approach is then applied to optimally compress a quasi-1D Bose gase in an (optical) box potential, i.e., to find a so-called short-cut to adiabaticity, by solving the optimality conditions numerically. The behavior of the proposed method is finally analyzed and compared to simple direct optimization strategies using reduced basis functions. Simulations results demonstrate the feasibility of the proposed approach.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 最適制御手法を用いて, 高伸長ポテンシャルに閉じ込められた擬似-1次元ボースガスの操作について検討する。 気体の有効な平均場ダイナミクスは、1次元の非多項schr\"odinger方程式によって説明できる。 我々は Winckel と Borzi (2008) による Gross-Pitaevskii 方程式の間接最適制御法を拡張し、状態およびエネルギーコスト汎関数に必要な最適条件を得る。 このアプローチは、最適条件を数値的に解くことにより、準1Dボースガスを(光学的)ボックスポテンシャルで最適に圧縮し、いわゆる近距離断熱性を見つけるために適用される。 提案手法の挙動を解析し,還元基底関数を用いた簡単な直接最適化手法と比較した。 シミュレーションの結果,提案手法の有効性が示された。

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