用于在光格子中准备分数量子霍尔态的最优控制
量子气体
2025-07-14 v3 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
准备分数量子霍尔 (FQH) 态是量子模拟器面临的关键挑战。虽然已通过操控两个原子或两个光子实现了小型拉格纳型态，但将这些设置扩展到更大的粒子数集团仍不切实际。本文提出使用最优控制方法显著加快小型拉格纳型态的准备速度，并展示所得协议同样适用于在实际准备时间内实现更大的 FQH 态。我们的方案特别基于最近的光格子实验 [Leonard 等, Nature (2023)]，由此构成，通过优化极少数控制参数：隧穿�幅和沿格子两个方向的线性梯度。我们展示了最优控制方案对控制误差和无序性的鲁棒性，并讨论其相对于现有准备方法的优势。本工作为在量子工程系统中实现强相关拓扑态铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2501.10720,
title = {Optimal control for preparing fractional quantum Hall states in optical lattices},
author = {Ling-Na Wu and Xikun Li and Nathan Goldman and Botao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10720},
year = {2025}
}