非厄米受激拉曼绝热捷径的量子分束

发布时间：2024-06-15 04:58

　　针对存在增益损耗的三能级非厄米量子系统,提出了一种新型的非厄米受激拉曼绝热捷径(NH-STIRSAP)技术。该技术基于传统的受激拉曼绝热通道(STIRAP),通过灵活调控系统的非厄米项,使系统演化中的非绝热耦合得到有效抵消,从而加速绝热演化过程。详细的数值计算和理论分析结果证实,基于所提技术,系统的绝热演化速度快,且制备的量子态具有高保真度。并展示了所提技术在量子分束方面的应用。与传统绝热捷径技术相比,NH-STIRSAP新技术具有更广泛的应用。

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【部分图文】：

图1三能级系统中的STIRAP示意图

ihˉ?c(t)?t=Η0(t)c(t),???(1)式中:hˉ为约化普朗克常数;t为时间;c(t)=[c1(t),c2(t),c3(t)]T,其中c1(t),c2(t),c3(t)为裸态|1〉,|2〉,|3〉的概率振幅,T表示转置;在旋波近似下,该系统的....

图2三能级系统中的NH-STIRSAP示意图

第2.1小节讨论了STIRAP在三能级系统中的演化规律及绝热条件。由于STIRAP的演化过程是绝热过程,因此需要极长的演化时间,这使得STIRAP的应用受到限制。因此,提出了NH-STIRSAP,通过调控非厄米三能级系统中的增益和损耗,使得快速演化过程中的非绝热耦合被抵消,从而加....

图3基于NH-STIRSAP的量子分束。

为了保证系统的边界条件,将泵浦场设计成高斯型脉冲,将斯托克斯场设计成早于泵浦场进入的高斯型脉冲与泵浦场的叠加。在Ω0=5MHz,tf=1μs,τ=tf/8,σ=tf/6,Δ=0.1MHz条件下,基于NH-STIRSAP的量子分束如图3所示。利用满足(24)式的泵浦场和斯托克....

图4不同的态|3〉粒子布居数占比下量子叠加态的制备。

图3基于NH-STIRSAP的量子分束。此外,通过调控(24)式中Ωp(t)的比例来改变系统的边界条件,制备的目标态如图4所示。图4示例参数与图3相同。由图4可知,制备的量子态具有高保真度,并且在演化过程中态|2〉上的粒子布居数保持为零,这表明NH-STIRSAP能够广泛地应用....

本文编号：3994961