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原子电子学路线图:现状与展望

量子气体 2023-01-31 v5 量子物理

摘要

原子电子学涉及通过具有不同形状和强度的磁或激光生成的导引操控超冷原子物质波电路。以此方式,可构建新型量子网络,其中相干流体借助原子与分子物理界开发的专业知识进行控制。特别是,可获取具有更高精度、控制力和操作条件灵活性的量子器件。同时,也可开发利用相干电流的新量子模拟器与仿真器。在此,我们审视原子电子学赋能的量子技术全景,并为该领域近期发展绘制路线图。我们回顾物质波电路设计与原子芯片方面的一些最新进展。原子电子学网络作为以新视角和新方式探测多体物理的有前景平台而被部署。后者可在平衡与平衡态之外及非平衡情形下实现。介观物理中诸多相关问题,如费米或玻色原子电路中的持久电流与量子输运,得以通过新透镜研究。我们总结若干原子电子学量子器件与传感器。最后,我们讨论碱土原子与 Rydberg 原子作为具有特殊特征的原子电子学电路实现的潜在平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.04439,
  title  = {Roadmap on Atomtronics: State of the art and perspective},
  author = {L. Amico and M. Boshier and G. Birkl and A. Minguzzi and C. Miniatura and L. -C. Kwek and D. Aghamalyan and V. Ahufinger and D. Anderson and N. Andrei and A. S. Arnold and M. Baker and T. A. Bell and T. Bland and J. P. Brantut and D. Cassettari and W. J. Chetcuti and F. Chevy and R. Citro and S. De Palo and R. Dumke and M. Edwards and R. Folman and J. Fortagh and S. A. Gardiner and B. M. Garraway and G. Gauthier and A. Günther and T. Haug and C. Hufnagel and M. Keil and W. von Klitzing and P. Ireland and M. Lebrat and W. Li and L. Longchambon and J. Mompart and O. Morsch and P. Naldesi and T. W. Neely and M. Olshanii and E. Orignac and S. Pandey and A. Pérez-Obiol and H. Perrin and L. Piroli and J. Polo and A. L. Pritchard and N. P. Proukakis and C. Rylands and H. Rubinsztein-Dunlop and F. Scazza and S. Stringari and F. Tosto and A. Trombettoni and N. Victorin and D. Wilkowski and K. Xhani and A. Yakimenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.04439},
  year   = {2023}
}

备注

113 latex pages, 83 figs. To be published in AVS Quantum Science