利用量子电子波包相干激发束缚电子量子态
量子物理
2022-06-23 v1
摘要
我们提出一种基于自由电子-束缚电子共振相互作用（FEBERI）方案的束缚电子激发全量子模型。束缚电子建模为处于任意初始量子（量子比特）态的量子二能级系统（TLS），自由电子表示为预成形的量子电子波包（QEW）。在 QEW 较短或以光频调制的情况下，TLS 量子态可由多个调制关联的 QEW 相干控制。针对此情形，我们基于薛定谔方程的解析近似解（相当于采用玻恩对量子电子波函数的概率诠释）推导了多粒子束作用下 TLS 的跃迁概率。我们利用全量子密度矩阵计算程序在该解析模型的有效范围内验证其可信度。研究表明，跃迁概率随关联 QEW 数目呈二次增长，且在理论上可展现完整拉比振荡。该工作指出了利用成形 QEW 束调控 TLS 量子态的可能性。
引用
@article{arxiv.2206.10803,
title = {Coherent excitation of bound electron quantum state with quantum electron wavepackets},
author = {Du Ran and Bin Zhang and Reuven Ianconescu and Aharon Friedman and Jacob Scheuer and Amnon Yariv and Avraham Gover},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10803},
year = {2022}
}
备注
27 pages, 6 figures