論文の概要: Highly Efficient Creation and Detection of Deeply-bound Molecules via
Invariant-based Inverse Engineering with Feasible Modified Drivings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.14499v1
- Date: Mon, 23 Oct 2023 02:10:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-24 23:09:41.517211
- Title: Highly Efficient Creation and Detection of Deeply-bound Molecules via
Invariant-based Inverse Engineering with Feasible Modified Drivings
- Title（参考訳）: 可変形逆エンジニアリングによる高効率な分子の創製と検出
- Authors: Jiahui Zhang
- Abstract要約: STIRAPとその変異体は、極低温で深い結合を持つ分子を作るために広く用いられている。
主な障害は、損失の存在と力学を断熱させる必要性である。
ディープバウンド分子の効率的かつロバストな生成と検出のための理論的手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.13027565390905
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) and its variants, such as
multi-state chainwise-STIRAP allow efficiently transferring the populations in
multi-state system and have been widely used to prepare ultracold deeply-bound
molecules. However, their transfer efficiencies are generally imperfect. The
main obstacle is the presence of losses and the requirement to make the
dynamics adiabatic. To this end, in the present paper a theoretical method for
the efficient and robust creation and detection of deeply-bound molecules is
proposed. The simple three- and five-level systems with states chainwise
coupled by optical fields are considered. In the regime of large detuning, the
major molecular losses are pre-suppressed by reducing the dynamics of the
three- and five-level molecular systems to those of effective two- and
three-level counterparts, respectively. Consequently, two-level counterpart can
be directly compatible with two kinds of "Invariant-based Inverse Engineering"
(IIE) recipes, the results show that both protocols give comparable performance
and have good experimental feasibility. For the five-level case, by considering
a relation among the four incident pulses, we show that the M-type structure
can be generalized into an effective $Lambda$-type one with the simplest
resonant coupling. Therefore, this generalized model can also be directly
compatible with "IIE" recipe. Numerical calculations show that the weakly-bound
molecules can be efficiently transferred to their deeply-bound states without
strong laser intensity, and the stability against parameter variations is well
preserved. Finally, the detection of ultracold deeply-bound molecules is
discussed, the results show that all the protocols allow efficient detection of
molecules.
- Abstract（参考訳）: Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP)とその変異体、例えばMulti-state chainwise-STIRAPは、多状態系の個体群を効率的に移動させることを可能にし、超低温で深い結合を持つ分子の調製に広く用いられている。
しかし、転送効率は一般的に不完全である。
主な障害は、損失の存在と、ダイナミクスを断熱的にすることの必要性である。
そこで本論文では, 深く結合した分子の効率的かつロバストな生成・検出のための理論的手法を提案する。
光学場によって鎖状に結合された状態を持つ単純な3層および5層システムを考える。
大規模な調律では、3レベルと5レベルの分子系のダイナミクスをそれぞれ有効2レベルと3レベルに縮小することにより、大きな分子損失が事前に抑制される。
その結果、2レベル対応は2種類の「不変ベースの逆工学」 (iie) レシピと直接互換となり, 両プロトコルが同等の性能を示し, 実験可能性も良好であることが判明した。
5レベルの場合、入射パルス間の関係を考慮して、m型構造を最も単純な共振結合を持つ効果的な$lambda$型構造に一般化できることを示す。
したがって、この一般化モデルは「IIE」レシピと直接互換性がある。
数値計算により、弱い結合分子は強いレーザー強度を伴わずにその深い結合状態に効率的に移動でき、パラメータ変動に対する安定性はよく保存されている。
最後に、超低温の深い結合分子の検出について論じ、全てのプロトコルが分子の効率的な検出を可能にすることを示す。
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