論文の概要: Shortcuts to adiabaticity for coherent atom transport in an adjustable family of two-dimensional optical lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.10472v1
• Date: Fri, 14 Nov 2025 01:53:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-14 22:53:22.883148
• Title: Shortcuts to adiabaticity for coherent atom transport in an adjustable family of two-dimensional optical lattices
• Title（参考訳）: 2次元光学格子の調整可能な族におけるコヒーレント原子輸送の断熱性へのショートカット
• Authors: Sascha H. Hauck, Vladimir M. Stojanovic,
• Abstract要約: 2次元光学格子の調整可能な族におけるコヒーレント原子輸送について検討する。 我々は, 短絡から断熱への原子輸送を可能にする動的格子軌道を得る。 我々は、関連する時間依存シュレーディンガー方程式の数値解から計算された輸送忠実度を用いて、結果の原子動力学を定量化する。
• 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: Motivated by the compelling need for coherent atom transport in a variety of emerging quantum technologies, we investigate such transport on the example of an adjustable family of two-dimensional optical lattices [L. Tarruell {\em et al.}, Nature (London) 483, 302 (2012)] that includes square, triangular, honeycomb, dimerized, and checkerboard lattices as its special cases; dynamical optical lattices of this type have already been utilized for the demonstration of topological pumping and the realiza- tion of two-qubit quantum gates with neutral atoms. At the outset, we propose the appropriate arrangements of acousto-optic modulators that give rise to a frequency imbalance between coun- terpropagating laser beams, thus leading to the dynamical-lattice effect in an arbitrary direction in the lattice plane. We subsequently obtain the dynamical-lattice trajectories that enable atom transport using shortcuts to adiabaticity (STA) in the form of inverse engineering based on a dy- namical invariant of Lewis-Riesenfeld type. We then quantify the resulting atom dynamics using the transport fidelity computed from the numerical solutions of the relevant time-dependent Schroedinger equation. We do so for various choices of the system parameters and transport directions, finding favorable results for the achievable transport times and robustness of the resulting transport to various experimental imperfections.
• Abstract（参考訳）: 様々な新興量子技術におけるコヒーレント原子輸送の必要性に感銘を受けて,2次元光学格子 [L] の調整可能な族を例に,そのような輸送を考察した。 Tarruell {\em et al }, Nature (London) 483, 302 (2012)] は、正方形、三角形、ハニカム、二量化、チェッカーボード格子を特別に含む。 まず,共役型テラプロパゲートレーザビーム間の周波数不均衡を生じさせるアコスト光変調器の適切な配置を提案し,格子面の任意の方向に動的格子効果をもたらす。 その後,ルイス=リースフェルト型のダイナミカル不変量に基づく逆工学の形で,ショートカットから断熱への原子輸送を可能にする動的格子軌道を得る。 次に、関連する時間依存シュレーディンガー方程式の数値解から計算した輸送忠実度を用いて、結果の原子動力学を定量化する。 システムパラメータとトランスポート方向の様々な選択に対して、達成可能なトランスポート時間と、結果として生じる様々な実験的不完全性に対するロバスト性について、良好な結果を得る。

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