論文の概要: Controlling Nonequilibrium Bose-Einstein Condensation with Engineered Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.02170v4
- Date: Fri, 26 Jul 2024 12:35:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-29 18:41:36.592570
- Title: Controlling Nonequilibrium Bose-Einstein Condensation with Engineered Environments
- Title(参考訳): 工学的環境による非平衡ボース・アインシュタイン凝縮の制御
- Authors: Francesco Petiziol, André Eckardt,
- Abstract要約: ボゾン量子系は基底状態からボース・コンデンスを遠ざけることができる。
超伝導回路で実験的に実装可能なボースコンデンサを提案する。
また,線形計画法に基づく逆問題の解法も提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Out of thermal equilibrium, bosonic quantum systems can Bose-condense away from the ground state, featuring a macroscopic occupation of an excited state or even of multiple states in the so-called Bose-selection scenario. In previous work, a theory was developed that predicts, in which states a driven-dissipative ideal Bose gas condenses. Here, we address the inverse problem: Given a target state with desired condensate fractions in certain single-particle states, how can this configuration be achieved by tuning available control parameters? Which type of experimental setup allows for flexible condensation control? We solve these problems, on the one hand, by proposing a Bose `condenser', experimentally implementable in a superconducting circuit, where targeted Bose condensation into eigenstates of a chain of resonators is driven through the coupling to artificial quantum baths, realized via auxiliary two-level systems. On the other, we develop a theory to solve the inverse problem based on linear programming methods. We further discuss the engineering of transition points between different Bose condensation configurations, which may find application for amplification, heat-flow control, and the design of highly-structured quantum baths.
- Abstract(参考訳): 熱平衡から、ボーソニック量子系はボース・コンデンスを基底状態から遠ざけ、いわゆるボース・セレクションのシナリオでは、励起状態のマクロな占有や複数の状態の占有を特徴とする。
以前の研究では、駆動散逸理想のボース気体凝縮状態を予測する理論が開発された。
ここでは逆問題に対処する: ある単一粒子状態において、所望の凝縮分数を持つ対象状態が与えられた場合、この構成は、利用可能な制御パラメータをチューニングすることによって、どのように達成できるのか?
どの実験装置がフレキシブルな凝縮制御を可能にするのか?
共振器列の固有状態へのボース凝縮を人工量子浴への結合を通じて駆動し、補助的な2レベルシステムによって実現される超伝導回路において実験的に実装可能なボース「凝縮器」を提案することにより、これらの問題を解決する。
一方,線形計画法に基づく逆問題の解法を考案する。
さらに、増幅、熱流制御、高構造量子浴の設計に応用できる様々なボース凝縮構成間の遷移点の工学について論じる。
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