Zephyrnet-logo

Kvanteklassisk korrespondanse av et system av samvirkende bosoner i et trippelbrønnpotensial

Dato:


ER Castro1,2, Jorge Chávez-Carlos3, I. Roditi2, Lea F. Santos4, og Jorge G. Hirsch5

1Instituto de Física da UFRGS Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, Brasil
2Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas/MCTI, 22290-180, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
3Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Cuernavaca, Morelos 62210, México
4Institutt for fysikk, Yeshiva University, New York, New York 10016, USA
5Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Post 70-543, CP 04510 Cd. Mx., Mexico

Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Vi studerer den kvanteklassiske korrespondansen til et eksperimentelt tilgjengelig system av samvirkende bosoner i et skråstilt trippelbrønnpotensial. Med den semiklassiske analysen får vi en bedre forståelse av de ulike fasene i kvantesystemet og hvordan de kan brukes til kvanteinformasjonsvitenskap. I de integrerbare grensene avslører vår analyse av de stasjonære punktene til den semiklassiske Hamiltonian kritiske punkter assosiert med andreordens kvantefaseoverganger. I det ikke-integrerbare domenet viser systemet crossovers. Avhengig av parametere og mengder, gjelder den kvanteklassiske korrespondansen for svært få bosoner. I noen parameterregioner er grunntilstanden robust (svært følsom) for endringer i interaksjonsstyrken (vippeamplitude), noe som kan være nyttig for kvanteinformasjonsprotokoller (kvantesansing).

Studier av den kvante-klassiske korrespondansen gir innsikt i egenskapene til både kvantesystemet og dets klassiske motstykke. I dette arbeidet utforsker vi den kvante-klassiske korrespondansen for å lokalisere kvantefaseovergangspunktene til et eksperimentelt tilgjengelig system av samvirkende bosoner i et trippelbrønnpotensial. Med den semiklassiske analysen får vi en bedre forståelse av de ulike fasene i kvantesystemet og hvordan de kan brukes til kvanteinformasjonsvitenskap.

► BibTeX-data

► Referanser

[1] ML Mehta, Random Matrices (Elsevier Academic Press, Amsterdam, 2004).

[2] G. Casati, F. Valz-Gris og I. Guarneri, Om sammenhengen mellom kvantisering av ikke-integrerbare systemer og statistisk teori om spektra, Lett. Nuov. Cim. 28, 279 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02798790

[3] O. Bohigas, M. Giannoni og C. Schmit, Spektralfluktuasjoner av klassisk kaotiske kvantesystemer, Lecture Notes in Physics 263, 18 (1986).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​3-540-17171-1_2

[4] EB Rozenbaum, S. Ganeshan og V. Galitski, Lyapunov-eksponent og ut-av-tidsordnede korrelators veksthastighet i et kaotisk system, fys. Rev. Lett. 118, 086801 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.086801

[5] J. Chávez-Carlos, B. López-del Carpio, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, Kvante- og klassiske Lyapunov-eksponenter i atom-felt-interaksjonssystemer, Phys. Lett. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101

[6] S. Pappalardi, A. Russomanno, B. Žunkovič, F. Iemini, A. Silva og R. Fazio, Kryptering og forviklingsspredning i langdistanse spinnkjeder, Phys. Rev. B 98, 134303 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.134303

[7] S. Pilatowsky-Cameo, J. Chávez-Carlos, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, Positive quantum Lyapunov-eksponenter i eksperimentelle systemer med en vanlig klassisk grense, Phys. Rev. E 101, 010202 (R) (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202

[8] Hummel, B. Geiger, JD Urbina og K. Richter, reversibel kvanteinformasjon som sprer seg i mange kroppssystemer nær Criticality, Phys. Lett. 123, 160401 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.160401

[9] T. Xu, T. Scaffidi og X. Cao, betyr Scrambling Equal Chaos ?, Phys. Rev. Lett. 124, 140602 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.140602

[10] K. Hashimoto, K.-B. Hei, K.-Y. Kim og R. Watanabe, Eksponensiell vekst av korrelator som ikke er i orden uten kaos: invertert harmonisk oscillator, J. High Energ. Fys. 2020 (11), 68.
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP11 (2020) 068

[11] EJ Heller, Bound-State Eigenfunksjoner av klassisk kaotiske Hamilton-systemer: Arr av periodiske baner, Phys. Lett. 53, 1515 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.53.1515

[12] H.-J. Stöckmann, Quantum Chaos: an introduction (Cambridge University Press, Cambridge, Storbritannia, 2006).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511524622

[13] D. Villaseñor, S. Pilatowsky-Cameo, MA Bastarrachea-Magnani, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, Quantum vs classical dynamics in a spin-boson system: manifestations of spectral correlations and scarring, New J. Phys. . 22, 063036 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab8ef8

[14] S. Pilatowsky-Cameo, D. Villaseñor, MA Bastarrachea-Magnani, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, allestedsnærværende kvantearrdannelse forhindrer ikke ergodisitet, Nat. Comm. 12, 852 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-21123-5

[15] K. Nemoto, CA Holmes, GJ Milburn og WJ Munro, Quantum dynamics of three coupled atomic Bose-Einstein condensates, Phys. Rev. A 63, 013604 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.63.013604

[16] B. Liu, L.-B. Fu, S.-P. Yang, og J. Liu, Josephson oscillasjon og overgang til selvfangst for Bose-Einstein-kondensater i en trippelbrønnfelle, Phys. Rev. A 75, 033601 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.033601

[17] P. Buonsante, R. Franzosi og V. Penna, Kontroll av ustabile makroskopiske svingninger i dynamikken til tre koblede Bose -kondensater, J. Phys. A 42, 285307 (2009).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​42/​28/​285307

[18] TF Viscondi, K. Furuya og MC de Oliveira, Faseovergang, sammenfiltring og innklemming i et trippelbrønnskondensat, EPL (Europhys. Lett.) 90, 10014 (2010).
https:/​/​doi.org/​10.1209/​0295-5075/​90/​10014

[19] AI Streltsov, K. Sakmann, OE Alon, og LS Cederbaum, Nøyaktig multi-boson langtidsdynamikk i trippelbrønns periodiske feller, Phys. Rev. A 83, 043604 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.043604

[20] TF Viscondi og K. Furuya, Dynamics of a Bose–Einstein-kondensat i en symmetrisk trippelbrønnfelle, J. Phys. A 44, 175301 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​44/​17/​175301

[21] L. Cao, I. Brouzos, S. Zöllner og P. Schmelcher, interaksjonsdrevet mellombåndstunneling av bosoner i trippelbrønnen, New J. Phys. 13, 033032 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​3/​033032

[22] CJ Bradly, M. Rab, AD Greentree og AM Martin, Koherent tunnelering via adiabatisk passasje i et tre-brønns Bose-Hubbard-system, Phys. Rev. A 85, 053609 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.053609

[23] Z. Zhou, W. Hai, Q. Xie og J. Tan, Andreordens tunneling av to samspillende bosoner i en drevet trippelbrønn, New J. Phys. 15, 123020 (2013).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​15/​12/​123020

[24] Q. Guo, X. Chen og B. Wu, Tunneldynamikk og båndstrukturer av tre svakt koblede Bose-Einstein-kondensater, Opt. Express 22, 19219 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.22.019219

[25] MK Olsen, Kvantedynamikk og sammenfiltring i koherent transport av atompopulasjon, J. Phys. B 47, 095301 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​47/​9/​095301

[26] GM Koutentakis, SI Mistakidis og P. Schmelcher, Sluk-induserte resonanstunnelmekanismer for bosoner i et optisk gitter med harmonisk inneslutning, Phys. Rev. A 95, 013617 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.013617

[27] L. Guo, L. Du, C. Yin, Y. Zhang og S. Chen, Dynamiske evolusjoner i ikke-hermitiske trippelbrønnsystemer med et komplekst potensial, Fysisk. Rev. A 97, 032109 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032109

[28] S. Bera, R. Roy, A. Gammal, B. Chakrabarti og B. Chatterjee, Undersøke avslapningsdynamikken til noen få sterkt korrelerte bosoner i et 1D trippelbrønn optisk gitter, J. Phys. B 52, 215303 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6455 / ab2999

[29] S. Dutta, MC Tsatsos, S. Basu og AUJ Lode, Behandling av korrelasjonene til UltracoldBosons i trippelbrønner, New J. Phys. 21, 053044 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab117d

[30] G. McCormack, R. Nath og W. Li, Ikke-lineær dynamikk av Rydberg-kledde Bose-Einstein-kondensater i et potensial med trippel brønn, Phys. Rev. A 102, 063329 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063329

[31] Sayak Ray, Doron Cohen og Amichay Vardi, kaosindusert sammenbrudd av Bose-Hubbard-modellering, Phys. Rev. A 101, 013624 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.013624

[32] Bo Xiong og Uwe W. Fischer, Interaksjonsindusert koherens mellom polare bosoner lagret i trippelbrønnpotensialer, Phys. Rev. A 88, 063608 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.063608

[33] V. Penna og A. Richaud, faseseparasjonsmekanismen til en binær blanding i en ringtrimer, Sci Rep 8, 10242 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-28573-w

[34] A. Richaud og V. Penna, faseseparasjon kan være sterkere enn kaos, New J. Phys. 20, 105008 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aae73e

[35] T. Lahaye, T. Pfau og L. Santos, Mesoscopic Ensembles of Polar Bosons in Triple-Well Potentials, Phys. Rev. Lett. 104, 170404 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.170404

[36] D. Peter, K. Pawłowski, T. Pfau og K. Rzażewski, Mean-field description of dipolar bosons in triple-well potentials, J. Phys. B 45, 225302 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​45/​22/​225302

[37] ØKS. Zhang og J.-K. Xue, Dipolar-indusert samspill mellom fysikk på mellomnivå og makroskopiske faseoverganger i trippelbrønnpotensialer, J. Phys. B 45, 145305 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​45/​14/​145305

[38] L. Dell'Anna, G. Mazzarella, V. Penna og L. Salasnich, Entanglement entropy and macroscopic quantum states with dipolare bosons in a triple-well potential, Phys. Rev A 87, 053620 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.053620

[39] LH Ymai, AP Tonel, A. Foerster og J. Links, Quantum integreble multi-well tunneling models, J. Phys. A 50, 264001 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / aa7227

[40] KW Wilsmann, LH Ymai, AP Tonel, J. Links og A. Foerster, Control of tunneling in an atomtronic switching device, Comm. Fys. 1 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42005-018-0089-1

[41] AP Tonel, LH Ymai, KW Wilsmann, A. Foerster og J. Links, sammenfiltrede tilstander av dipolare bosoner generert i et trippelbrønnpotensial, SciPost Phys. 12 003 (2020).
https://​/​doi.org/​10.21468/​SciPostPhysCore.2.1.003

[42] D. Blume, Hopping fra to og tre partikler til uendelig mange, Physics 3, 74 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / fysikk.3.74

[43] D. Blume, Få kroppsfysikk med ultrakold atom- og molekylære systemer i feller, Rep. Prog. Fys. 75, 046401 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​75/​4/​046401

[44] A. Dehkharghani, A. Volosniev, J. Lindgren, J. Rotureau, C. Forssén, D. Fedorov, A. Jensen og N. Zinner, Quantum magnetism in strong interacting one-dimensional spinor Bose systems, Sci. Rep. 5, 1 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep10675

[45] Zinner, Nikolaj Thomas, Utforsker crossover med få til mange kropp ved bruk av kalde atomer i en dimensjon, EPJ Web of Conferences 113, 01002 (2016).
https://​/​doi.org/​10.1051/​epjconf/​201611301002

[46] M. Schiulaz, M. Távora og LF Santos, Fra få- til mangekropps kvantesystemer, Quantum Sci. Teknol. 3, 044006 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aad913

[47] T. Sowiński og M. Á. García-Mars, Endimensjonale blandinger av flere ultrakalde atomer: en gjennomgang, Rep. Progr. Fys. 82, 104401 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​ab3a80

[48] G. Zisling, LF Santos og YB Lev, Hvor mange partikler utgjør et kaotisk kvantesystem med mange kropper?, SciPost Phys. 10, 88 (2021).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.10.4.088

[49] T. Fogarty, MA Garcia-March, LF Santos og NL Harshman, Undersøker kanten mellom integrerbarhet og kvantekaos i samvirkende fåatomsystemer, Quantum 5, 486 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-29-486

[50] F. Serwane, G. Zürn, T. Lompe, T. Ottenstein, A. Wenz og S. Jochim, Deterministisk forberedelse av et avstembart få-fermionsystem, Science 332, 336 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1201351

[51] AN Wenz, G. Zürn, S. Murmann, I. Brouzos, T. Lompe og S. Jochim, From Few to Many: Observing the Formation of a Fermi Sea One Atom at a Time, Science 342, 457 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1240516

[52] Koder og data skal gis på forespørsel.

[53] K. Hepp, The Classical Limit for Quantum Mechanical Correlation functions, Commun. Matte. Fys. 35, 265 (1974).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01646348

[54] AJ Leggett, Bose-Einstein kondens i alkaligassene: noen grunnleggende begreper., Rev. Mod. Fys. 73, 307 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.73.307

[55] O. Castaños, R. Lopez-Peña og JG Hirsch, Klassiske og kvantefaseoverganger i Lipkin-Meshkov-Glick-modellen, Phys. Rev. B 74, 104118 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.74.104118

[56] CL Degen, F. Reinhard og P. Capellaro, Kvanteføling, Rev. Mod. Fys. 89, 035002 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.035002

[57] DS Grun, Leandro. H. Ymai, KW Wittmann, AP Ymai og Angela Foerster, Jon Links, Integrable atomtronic interferometry, (2020), arXiv:2004.11987 [quant-ph].
arxiv: 2004.11987

[58] DS Grun, KW Wittmann, Leandro. H. Ymai, Jon Links og Angela Foerster, Atomtronic-protokolldesigner for NOON-stater, (2021), arXiv: 2102.02944 [quant-ph].
arxiv: 2102.02944

Sitert av

[1] Gary McCormack, Rejish Nath og Weibin Li, "Hyperchaos i en Bose-Hubbard-kjede med Rydberg-kledde interaksjoner", arxiv: 2108.09683.

Sitatene ovenfor er fra SAO / NASA ADS (sist oppdatert vellykket 2021-10-23 13:12:10). Listen kan være ufullstendig fordi ikke alle utgivere gir passende og fullstendige sitasjonsdata.

On Crossrefs siterte tjeneste ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2021-10-23 13:12:09).

PlatonAi. Web3 Reimagined. Data Intelligence Amplified.
Klikk her for å få tilgang.

Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-10-19-563/

spot_img

Siste etterretning

spot_img