論文の概要: Floquet operator engineering for quantum state stroboscopic stabilization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.15476v1
• Date: Fri, 28 Jul 2023 11:02:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-31 12:54:04.480176
• Title: Floquet operator engineering for quantum state stroboscopic stabilization
• Title（参考訳）: 量子状態ストロボスコピック安定化のためのフロッケ作用素工学
• Authors: Floriane Arrouas, Lucas Gabardos, Nicolas Ombredane, Etienne Dionis, Nathan Dupont, Juliette Billy, Bruno Peaudecerf, Dominique Sugny and David Gu\'ery Odelin
• Abstract要約: この研究は、光格子内のボース=アインシュタイン凝縮体の量子状態のストロボスコピック安定化につながるユニタリ進化の調整に焦点を当てている。 空間的および時間的対称性を持つ状態に対して、そのような進化は初期状態準備制御から導出できることを示す。 数値最適化は, この安定化過程における量子速度限界の存在を強調し, 実験により格子内の幅広い量子状態の効率的な安定化を実証した。
• 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: Optimal control is a valuable tool for quantum simulation, allowing for the optimized preparation, manipulation, and measurement of quantum states. Through the optimization of a time-dependent control parameter, target states can be prepared to initialize or engineer specific quantum dynamics. In this work, we focus on the tailoring of a unitary evolution leading to the stroboscopic stabilization of quantum states of a Bose-Einstein condensate in an optical lattice. We show how, for states with space and time symmetries, such an evolution can be derived from the initial state-preparation controls; while for a general target state we make use of quantum optimal control to directly generate a stabilizing Floquet operator. Numerical optimizations highlight the existence of a quantum speed limit for this stabilization process, and our experimental results demonstrate the efficient stabilization of a broad range of quantum states in the lattice.
• Abstract（参考訳）: 最適制御は量子シミュレーションにとって貴重なツールであり、量子状態の作成、操作、測定を最適化することができる。 時間依存制御パラメータの最適化により、ターゲット状態は特定の量子力学を初期化し、設計することができる。 本研究では,光格子中のボース・アインシュタイン凝縮体の量子状態の分光安定化につながるユニタリ進化の調整に焦点を当てた。 空間的・時間的対称性を持つ状態の場合、そのような進化は初期状態準備制御から導出することができるが、一般のターゲット状態では量子最適制御を用いて安定化フロッケ演算子を直接生成する。 数値最適化は, この安定化過程における量子速度限界の存在を強調し, 実験により格子内の幅広い量子状態の効率的な安定化を実証した。

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