分段保罗阱中离子输运的能量消耗
量子物理
2018-08-01 v2
摘要
近来人们有兴趣确定绝热捷径（STA）的能量代价，但使用了不同的“代价”定义。我们论证了在公平评估能量流和消耗时考虑控制系统（CS）的重要性。我们建模了在多分段保罗阱中通过 STA 协议输运一个离子所需的能量消耗和功率。该离子由一个外部控制的移动谐振子驱动。即使在目的地处离子未获得净能量，设定时变控制参数仍是一项宏观操作，会消耗能量并在 STA 过程固有的短时间尺度下导致能量耗散。势极小值通过调制控制（直流）电极上的电压来位移。调制的次级效应——通常因不影响离子动力学而被忽略——是势极小值的时变能量偏移。能量消耗的非平凡部分源于通过低通滤波器设定电极电压所需的电动势，这些滤波器用于防止电子噪声使离子运动退相干。将宏观 CS（保罗阱）的结果与离子本身的微观功率和能量进行比较。仅当将谐振子的 CS 相关能量偏移纳入离子能量时，才发现有相似性——并可被定量用于最小化代价。
引用
@article{arxiv.1802.08571,
title = {Energy consumption for ion transport in a segmented Paul trap},
author = {A. Tobalina and J. Alonso and J. G. Muga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08571},
year = {2018}
}