基于广义Ermakov方程精确解的实现相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体绝热捷径的方法
量子物理
2020-05-26 v2 量子气体
可精确求解与可积系统
摘要
通过结合变分近似与反演工程技术，研究了装载于谐振子(HO)势阱中的有效一维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的绝热膨胀捷径。由广义Ermakov方程的精确解导出了分段常数(不连续)的中间势阱频率，类似于最优控制理论中已知的bang-bang形式。文中考虑的控制方案包括在短时间尺度上使用虚势阱频率，即用二次排斥势替代HO势。考虑到BEC的固有非线性，给出了绝热捷径协议的最小传输时间、激发能(衡量与有效绝热性的偏离)和稳定性的结果。这些结果不仅有助于实现快速无摩擦冷却，也有助于解决量子速度极限和热力学的基本问题。
引用
@article{arxiv.2002.03632,
title = {Shortcuts to adiabaticity for an interacting Bose-Einstein condensate via exact solutions of the generalized Ermakov equation},
author = {Tang-You Huang and Boris A. Malomed and Xi Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03632},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 6 figures, to be published in Chaos