論文の概要: Collective Chirped STIRAP in a Pair of Three-Level Atoms: Dressed-Manifold Dynamics and Compensation of the Rydberg-Rydberg Interaction-Induced Detuning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22673v1
- Date: Sat, 19 Sep 2026 01:02:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.516809
- Title: Collective Chirped STIRAP in a Pair of Three-Level Atoms: Dressed-Manifold Dynamics and Compensation of the Rydberg-Rydberg Interaction-Induced Detuning
- Title（参考訳）: 3層原子対における集団チャープSTIRAP:ドレッシド・マニフォールドダイナミクスとライドバーグ-ライドバーグ相互作用誘起変形の補償
- Abstract要約: 我々は,一対の同一3レベル原子の集合チャープされたラマン断熱通路 (STIRAP) について検討した。
数値シミュレーションにより、ピークRabi周波数上の2つの励起されたRydberg状態への人口移動の顕著な振動依存性が明らかになった。
着飾った多様体表現において、Rydberg-Rydberg相互作用が集団共鳴構造を変化させていることが示される。
- 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: We investigate collective chirped stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) in a pair of identical three-level atoms using a symmetric six-state model. Numerical simulations reveal a pronounced oscillatory dependence of the population transfer to the doubly excited Rydberg state on the peak Rabi frequency, indicating dynamics beyond the conventional single-dark-state description of STIRAP. To identify the underlying mechanism, we develop a dressed-manifold description based on gauge-invariant projections onto nearly degenerate instantaneous dressed manifolds. The analysis demonstrates that the wavefunction remains predominantly confined to a two-dimensional dark manifold while becoming transiently coupled to a neighboring bright manifold during the pulse-overlap interval. We further show that in the dressed-manifold representation, the Rydberg-Rydberg interaction modifies the collective resonance structure while preserving the dark-bright manifold dynamics responsible for the oscillatory transfer; an appropriately chosen frequency chirp compensates the interaction-induced detuning and restores efficient population transfer. This dressed-manifold picture provides a consistent interpretation of oscillatory collective transfer and establishes a framework for controlling adiabatic dynamics in interacting multilevel systems by linearly chirped STIRAP, opening a route toward manifold-based control of Rydberg-mediated quantum gates, correlated-state preparation, and other coherent operations in interacting atomic systems.
- Abstract（参考訳）: 対称6状態モデルを用いて一対の同一3レベル原子の集合チャープされたラマン断熱通路(STIRAP)について検討した。
数値シミュレーションにより,2重に励起されたRydberg状態への人口移動のピークRabi周波数への顕著な振動依存性が示され,STIRAPの単一暗黒状態記述以上のダイナミクスが示される。
基礎となるメカニズムを特定するために、ほぼ退化した瞬時的な着衣多様体へのゲージ不変射影に基づく着衣多様体記述を開発する。
解析により、波動関数はパルスオーバーラップ間隔で隣接する明るい多様体に過渡的に結合しながら、2次元のダーク多様体に主に制限されることが示されている。
さらに, 擬似多様体表現において, Rydberg-Rydberg相互作用は, 振動伝達に寄与する暗明多様体のダイナミクスを保ちながら, 集団共振構造を変化させることを示し, 適切に選択された周波数チャープは, 相互作用誘起の変形を補償し, 効率的な人口移動を復元する。
この図面は振動的集団移動の一貫した解釈を提供し、線形冷却されたSTIRAPにより相互作用する多層系の断熱力学を制御するための枠組みを確立し、リドバーグを介する量子ゲートの多様体制御、相関状態の準備、および相互作用する原子系における他のコヒーレントな操作への道を開く。
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