三维 Bose-Einstein 凝聚体的最优控制
量子物理
2015-11-12 v1 量子气体
摘要
超冷气体在量子计量、模拟和计算方面具有广阔的应用前景。在此背景下，最优控制理论（OCT）为高效制备复杂量子态提供了一个通用框架。然而，由于计算成本高昂，超冷气体的 OCT 迄今主要应用于一维（1D）问题。在此，我们实现了计算高效的 Gross-Pitaevskii 方程（GPE）OCT，以在所有三个空间维度上操控 Bose-Einstein 凝聚体。我们研究了各种实际的实验应用，其中 1D 模拟只能近似适用或完全不适用。此外，我们为该方案提供了严格的数学基础，并仔细研究了利用多个控制参数产生元激发及其最小化的过程。结果可直接应用于近期的实验，因此可能对当前利用量子世界特性进行技术应用的持续努力具有直接的使用价值。
引用
@article{arxiv.1507.07319,
title = {Optimal control of Bose-Einstein condensates in three dimensions},
author = {Jan-Frederik Mennemann and Daniel Matthes and Rada-Maria Weishäupl and Tim Langen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07319},
year = {2015}
}