論文の概要: Extreme fragmentation of a Bose gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18827v1
• Date: Mon, 29 Apr 2024 16:11:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-30 12:58:45.705767
• Title: Extreme fragmentation of a Bose gas
• Title（参考訳）: ボースガスの極端断片化
• Authors: Nathan Dupont, Amit Vashisht, Nathan Goldman,
• Abstract要約: 我々は,$L$-mode Bose-Hubbardモデルを実現するシステムにおいて,フラグメント状態を作成するための実用的で効率的なスキームを導入する。 高充填率で全フラグメンテーションを行い,数回のトンネル時間で数百ボソンのフォック状態を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fragmentation of an interacting Bose gas refers to the macroscopic occupation of a finite set of single-particle eigenstates. This phenomenon is related to the notion of particle-number squeezing in quantum optics, an exquisite property of quantum states that can offer metrological gain. So far, fragmentation has only been partially achieved in experiments involving a large number $N$ of bosons in few modes. Here, we introduce a practical and efficient scheme to prepare fragmented states in systems realizing the $L$-mode Bose-Hubbard model. We demonstrate how a large energy detuning between the modes can be used as a practical control parameter to successfully fragment a Bose gas over an extremely short preparation time. Applying an optimal-control approach within realistic experimental constraints, we obtain total fragmentation at a high filling factor, realizing $\ket{N/L,...,N/L}$ Fock states with hundreds of bosons in very few modes over a few tunneling times.
• Abstract（参考訳）: 相互作用するボース気体のフラグメンテーションは、有限個の単一粒子固有状態のマクロな占有を指す。 この現象は、量子光学における粒子番号のスクイーズの概念と関係している。 これまでのところ、断片化はいくつかのモードで大量のN$のボソンを含む実験で部分的にしか達成されていない。 本稿では,$L$-mode Bose-Hubbardモデルを実現するシステムにおいて,フラグメント状態を作成するための実用的で効率的な手法を提案する。 極端に短い準備時間でボースガスを破砕する実用的な制御パラメータとして, モード間の大きなエネルギー差をいかに利用できるかを実証する。 現実的な実験的制約に最適制御アプローチを適用することで、数回のトンネル時間で数百のボソンを持つフォック状態の$\ket{N/L,...,N/L}$ Fock状態を実現し、高い充填率で全フラグメンテーションが得られる。

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