多玻色子动力学的量子速度极限与最优控制
量子物理
2015-12-16 v2
摘要
我们将量子速度极限的概念——完成受驱动演化所需的最短时间——扩展到复杂的相互作用多体系统。我们研究了一个典型的多体系统，即玻色子约瑟夫森结，在逐渐增加的复杂度层次上：(a) 在两模近似下，对应一个非线性两能级系统；(b) 在平均场层次上，通过求解双阱势中的非线性Gross-Pitaevskii方程；(c) 在精确多体层次上，通过求解含时多体薛定谔方程。我们提出了一种控制协议，将原子从一个阱的基态转移到相邻阱的基态。此外，我们展示了可以通过补偿控制脉冲消除粒子间排斥的有害效应，令人惊讶的是，由于粒子相互作用，传输速度反而得到增强——这与自囚禁情景形成对比。最后，我们对非线性和（精确）多体量子动力学进行了数值优化，以进一步提高接近量子速度极限的传输效率。
引用
@article{arxiv.1412.6142,
title = {Quantum Speed Limit and Optimal Control of Many-Boson Dynamics},
author = {Ioannis Brouzos and Alexej I. Streltsov and Antonio Negretti and Ressa S. Said and Tommaso Caneva and Simone Montangero and Tommaso Calarco},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.6142},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 3 figures, and supplemental material (4 pages 1 figure)