Rydberg原子网络中电流态的量子叠加

近年来，利用Rydberg原子平台对多体量子系统进行量子模拟引起了极大关注。实现自旋哈密顿量的可能性以及单原子级别的精确控制，为研究物质的量子相及其动力学铺平了道路。本文提出一种量子最优控制协议来制备电流态：即在给定空间闭合的光镊网络中，由Rydberg激发传播所表征的量子态。事实上，具有不同环绕数的电流态可以按需生成。除了具有单一环绕数的电流态外，还可以获得由多个环绕数表征的量子电流态的叠加态。单一电流态是电流算符的本征态，因此可以定义一个任意时刻均保持持久的可观测量。具体而言，激发动力学的特征反映了电流态的性质，这一事实原则上可用于在实验上表征流的性质，而无需访问高阶关联函数。