通过测地线绝热驱动利用超冷原子生成多模NOON态
量子气体
2025-10-27 v3 量子物理
摘要
我们提出了一种利用超冷原子生成NOON态的协议，利用了自陷阱区域内的Bose-Hubbard模型。通过优化的绝热协议，我们显著减少了制备涉及两个或多个模式的高度纠缠NOON态所需的时间。我们的方法达到了量子速度极限，确保了态制备的效率和高保真度。对测地线绝热驱动协议及其在Bose-Hubbard系统中应用的详细分析，突出了其扩大能隙的能力，从而促进了更快的绝热演化。通过微扰理论，我们推导出了模拟绝热哈密顿量的有效参数，使得在恒定物理参数下的实验可行实现成为可能。结果表明，与标准测地线驱动相比，该方法能带来指数级的时间节省，使其成为在量子计量学和量子信息应用中创建复杂纠缠态的强大工具。我们的发现为超冷原子系统中可扩展且精确的量子态控制铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2506.01948,
title = {Multimode NOON-state generation with ultracold atoms via geodesic counterdiabatic driving},
author = {Simon Dengis and Sandro Wimberger and Peter Schlagheck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01948},
year = {2025}
}