論文の概要: Quantum state engineering in a five-state chainwise system by coincident pulse technique

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15686v3
• Date: Mon, 22 Apr 2024 04:10:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-24 00:13:26.604765
• Title: Quantum state engineering in a five-state chainwise system by coincident pulse technique
• Title（参考訳）: 同時パルス法による5状態連鎖系における量子状態工学
• Authors: Jiahui Zhang,
• Abstract要約: 5状態連鎖系の解は、等価な3状態$Lambda$-type 1に還元できることを示す。 それぞれのステップにおける4つの入射パルスは全て同じ時間依存性を持つが、特定の大きさを持つ。 この結果は、高忠実度多状態量子制御が不可欠であるアプリケーションに潜在的に興味を持つ。
• 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: In this paper, an exact analytical solution is presented for achieving coherent population transfer and creating arbitrary coherent superposition states in a five-state chainwise system by a train of coincident pulses. We show that the solution of a five-state chainwise system can be reduced to an equivalent three-state $\Lambda$-type one with the simplest resonant coupling under the assumption of adiabatic elimination (AE) together with a requirement of the relation among the four incident pulses. In this method, all of four incident pulses at each step all have the same time dependence, but with specific magnitudes. The results show that, by using a train of appropriately coincident incident pulses, this technique enables complete population transfer, as well as the creation of arbitrary desired coherent superposition between initial and final states, while the population in all intermediate states is effectively suppressed. The complete physical explanation of the underlying mechanism is presented. The results are of potential interest in applications where high-fidelity multi-state quantum control is essential, e.g., quantum information, atom optics, formation of ultracold molecules, cavity QED, nuclear coherent population transfer, light transfer in waveguide arrays, etc.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,5状態連鎖系におけるコヒーレント人口移動を実現し,任意のコヒーレント重ね合わせ状態を生成するための正確な解析解について述べる。 5状態連鎖系の解法は、4つのインシデントパルス間の関係の要求とともに、AE(adiabatic elimination)の仮定の下で最も単純な共振結合を持つ等価な3状態$\Lambda$-type 1に還元できることを示す。 この方法では、各ステップにおける4つの入射パルスは全て同じ時間依存性を持つが、特定の大きさを持つ。 その結果、適切なタイミングの入射パルスの列車を用いることで、全中間状態の人口を効果的に抑制しつつ、初期状態と最終状態の任意のコヒーレントな重ね合わせを作成することができることがわかった。 基礎となるメカニズムの完全な物理的説明が提示される。 この結果は、例えば、量子情報、原子光学、超低温分子の形成、空洞QED、核コヒーレント人口移動、導波路アレイにおける光移動など、高忠実な多状態量子制御が不可欠であるアプリケーションに潜在的に関心がある。

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