1Instituto de Física da UFRGS Av. Bento Gonçalves 9500, Porto Alegre, RS, Brasilien
2Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas/MCTI, 22290-180, Rio de Janeiro, RJ, Brasilien
3Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Cuernavaca, Morelos 62210, México
4Institutionen för fysik, Yeshiva University, New York, New York 10016, USA
5Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Postal 70-543, CP 04510 Cd. Mx., Mexiko
Hitta det här uppsatsen intressant eller vill diskutera? Scite eller lämna en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi studerar den kvantklassiska överensstämmelsen mellan ett experimentellt tillgängligt system av interagerande bosoner i en lutad trippelbrunnspotential. Med den semiklassiska analysen får vi en bättre förståelse för kvantsystemets olika faser och hur de skulle kunna användas för kvantinformationsvetenskap. I de integrerbara gränserna avslöjar vår analys av de stationära punkterna i den semiklassiska Hamiltonian kritiska punkter associerade med andra ordningens kvantfasövergångar. I den icke-integrerbara domänen uppvisar systemet korsningar. Beroende på parametrar och kvantiteter gäller den kvantklassiska korrespondensen för väldigt få bosoner. I vissa parameterregioner är grundtillståndet robust (mycket känsligt) för förändringar i interaktionsstyrkan (lutningsamplitud), vilket kan vara användbart för kvantinformationsprotokoll (kvantavkänning).
Utvalda bild: Densitetsdiagram för de semiklassiska resultaten av ockupationsnumren för olika interaktionsstyrkor $ U/J $ och tiltamplituder $ epsilon/J $.
Populär sammanfattning
► BibTeX-data
► Referenser
[1] ML Mehta, Random Matrices (Elsevier Academic Press, Amsterdam, 2004).
[2] G. Casati, F. Valz-Gris och I. Guarneri, Om sambandet mellan kvantisering av icke-integrerbara system och statistisk teori om spektra, Lett. Nuov. Cim. 28, 279 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02798790
[3] O. Bohigas, M. Giannoni och C. Schmit, Spektrala fluktuationer av klassiskt kaotiska kvantsystem, Föreläsningsanteckningar i fysik 263, 18 (1986).
https://doi.org/10.1007/3-540-17171-1_2
[4] EB Rozenbaum, S. Ganeshan och V. Galitski, Lyapunov Exponent och out-of-time-ordered Correlator's Growth Rate in a Chaotic System, Phys. 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 och JG Hirsch, Quantum och klassiska Lyapunov-exponenter i atom-fältinteraktionssystem, Phys. Rev Lett. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101
[6] S. Pappalardi, A. Russomanno, B. Žunkovič, F. Iemini, A. Silva och R. Fazio, Scrambling and entanglement spreading in long-range spin chains, 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 och JG Hirsch, Positive quantum Lyapunov-exponenter i experimentella system med en vanlig klassisk gräns, Phys. Rev. E 101, 010202 (R) (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202
[8] Hummel, B. Geiger, JD Urbina och K. Richter, Reversibel kvantinformation som sprids i många kroppssystem nära Criticality, Phys. Rev Lett. 123, 160401 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.160401
[9] T. Xu, T. Scaffidi och X. Cao, Does Scrambling Equal Chaos?, Phys. Rev. Lett. 124, 140602 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.140602
[10] K. Hashimoto, K.-B. Va, K.-Y. Kim och R. Watanabe, Exponentiell tillväxt av utomtidsordningskorrelator utan kaos: inverterad harmonisk oscillator, J. High Energ. Phys. 2020 (11), 68.
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP11 (2020) 068
[11] EJ Heller, Bound-State Eigenfunctions of Classically Chaotic Hamiltonian Systems: Scars of Periodic Orbits, Phys. Rev Lett. 53, 1515 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.53.1515
[12] H.-J. Stöckmann, Quantum Chaos: an introduction (Cambridge University Press, Cambridge, Storbritannien, 2006).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511524622
[13] D. Villaseñor, S. Pilatowsky-Cameo, MA Bastarrachea-Magnani, S. Lerma-Hernández, LF Santos och JG Hirsch, Quantum vs classic 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 och JG Hirsch, Ubiquitous quantum ärrbildning förhindrar inte ergodicity, Nat. Comm. 12, 852 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21123-5
[15] K. Nemoto, CA Holmes, GJ Milburn och 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 och J. Liu, Josephsons oscillation och övergång till självfällning för Bose-Einstein-kondensat i en trippelbrunnars fälla, Phys. Rev A 75, 033601 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.033601
[17] P. Buonsante, R. Franzosi och V. Penna, Kontroll av instabila makroskopiska svängningar i dynamiken hos tre kopplade Bose -kondensat, J. Phys. A 42, 285307 (2009).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/42/28/285307
[18] TF Viscondi, K. Furuya och MC de Oliveira, Fasövergång, intrassling och klämning i ett trippelbrunnskondensat, EPL (Europhys. Lett.) 90, 10014 (2010).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/90/10014
[19] AI Streltsov, K. Sakmann, OE Alon och LS Cederbaum, Accurate multi-boson long time dynamics in triple-well periodic traps, Phys. Rev. A 83, 043604 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.043604
[20] TF Viscondi och K. Furuya, Dynamics of a Bose – Einstein kondensat i en symmetrisk trippelbrunnars fälla, J. Phys. A 44, 175301 (2011).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/44/17/175301
[21] L. Cao, I. Brouzos, S. Zöllner och P. Schmelcher, Interaktionsdriven interbandstunnelering av bosoner i trippelbrunnen, New J. Phys. 13, 033032 (2011).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/3/033032
[22] CJ Bradly, M. Rab, AD Greentree och AM Martin, Koherent tunneling via adiabatisk passage i ett Bose-Hubbard-system med tre brunnar, Phys. Rev A 85, 053609 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.053609
[23] Z. Zhou, W. Hai, Q. Xie och J. Tan, Andra ordningens tunnel av två samverkande bosoner i en driven trippelbrunn, New J. Phys. 15, 123020 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/12/123020
[24] Q. Guo, X. Chen och B. Wu, Tunneldynamik och bandstrukturer för tre svagt kopplade Bose-Einstein-kondensat, Opt. Express 22, 19219 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.22.019219
[25] MK Olsen, Kvantdynamik och förveckling i koherent transport av atompopulation, J. Phys. B 47, 095301 (2014).
https://doi.org/10.1088/0953-4075/47/9/095301
[26] GM Koutentakis, SI Mistakidis och P. Schmelcher, Släckningsinducerade resonanstunnelmekanismer för bosoner i ett optiskt 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 och S. Chen, Dynamiska evolutioner i icke-hermitiska trippelbrunnssystem med en komplex potential, Phys. Rev. A 97, 032109 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032109
[28] S. Bera, R. Roy, A. Gammal, B. Chakrabarti och B. Chatterjee, Proberande avslappningsdynamik hos några få starkt korrelerade bosoner i ett 1D trippelbrunnars optiskt gitter, J. Phys. B 52, 215303 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6455 / ab2999
[29] S. Dutta, MC Tsatsos, S. Basu och AUJ Lode, Management of the correlations of UltracoldBosons in triple wells, New J. Phys. 21, 053044 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab117d
[30] G. McCormack, R. Nath och W. Li, Olinjär dynamik hos Rydberg-klädda Bose-Einstein-kondensat i en trippelbrunnspotential, Phys. Rev A 102, 063329 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.063329
[31] Sayak Ray, Doron Cohen och Amichay Vardi, Kaosinducerad uppdelning av Bose-Hubbard-modellering, Phys. Rev A 101, 013624 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.013624
[32] Bo Xiong och Uwe W. Fischer, Interaktionsinducerad koherens bland polära bosoner lagrade i trippelbrunnspotentialer, Phys. Rev A 88, 063608 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.063608
[33] V. Penna och A. Richaud, Fasseparationsmekanismen för en binär blandning i en ringtrimmer, Sci Rep 8, 10242 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-28573-w
[34] A. Richaud och V. Penna, Fasavskiljning kan vara starkare än kaos, New J. Phys. 20, 105008 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aae73e
[35] T. Lahaye, T. Pfau och 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 och 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] YXA. Zhang och J.-K. Xue, Dipolarinducerat samspel mellan fysik på mellan nivåer och makroskopiska fasövergångar i trippelbrunnspotentialer, J. Phys. B 45, 145305 (2012).
https://doi.org/10.1088/0953-4075/45/14/145305
[38] L. Dell'Anna, G. Mazzarella, V. Penna och L. Salasnich, Entanglement entropy and macroscopic quantum states with dipolar 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 och 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 och A. Foerster, Kontroll av tunnling i en atomtronisk omkopplingsenhet, Comm. Phys. 1 (2018).
https://doi.org/10.1038/s42005-018-0089-1
[41] AP Tonel, LH Ymai, KW Wilsmann, A. Foerster och J. Links, Entangled states of dipolar bosons genered in a triple-well potential, SciPost Phys. 12 003 (2020).
https://doi.org/ 10.21468/SciPostPhysCore.2.1.003
[42] D. Blume, Hoppning från två och tre partiklar till oändligt många, Physics 3, 74 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physics.3.74
[43] D. Blume, Fåkroppsfysik med ultrakalla atomära och molekylära system i fällor, Rep. Prog. Phys. 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 och N. Zinner, Quantum magnetism in strongly interacting one-dimensional spinor Bose systems, Sci. Rep. 5, 1 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep10675
[45] Zinner, Nikolaj Thomas, Utforskar crossover med få till många kroppar med hjälp av kalla atomer i en dimension, EPJ Web of Conferences 113, 01002 (2016).
https://doi.org/ 10.1051/epjconf/201611301002
[46] M. Schiulaz, M. Távora och LF Santos, Från få- till många kropps kvantsystem, Quantum Sci. Technol. 3, 044006 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aad913
[47] T. Sowiński och M. Á. García-March, endimensionella blandningar av flera ultrakylda atomer: en recension, Rep.Progr. Phys. 82, 104401 (2019).
https://doi.org/10.1088/1361-6633/ab3a80
[48] G. Zisling, LF Santos och YB Lev, Hur många partiklar utgör ett kaotiskt kvantsystem med många kroppar ?, SciPost Phys. 10, 88 (2021).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.10.4.088
[49] T. Fogarty, MA Garcia-March, LF Santos och NL Harshman, Probing the edge between integrability and quantum chaos in interacting few-atom systems, 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 och S. Jochim, Deterministisk förberedelse av ett avstämbart få-fermionsystem, Science 332, 336 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1201351
[51] AN Wenz, G. Zürn, S. Murmann, I. Brouzos, T. Lompe och 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 och data ska tillhandahållas på begäran.
[53] K. Hepp, Den klassiska gränsen för kvantmekaniska korrelationsfunktioner, Commun. Matematik. Phys. 35, 265 (1974).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01646348
[54] AJ Leggett, Bose-Einstein-kondens i alkaligaserna: några grundläggande begrepp., Rev. Mod. Phys. 73, 307 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.73.307
[55] O. Castaños, R. Lopez-Peña och JG Hirsch, Klassiska och kvantfasövergångar i Lipkin-Meshkov-Glick-modellen, Phys. Rev B 74, 104118 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.74.104118
[56] CL Degen, F. Reinhard och P. Capellaro, Quantum sensing, Rev. Mod. Phys. 89, 035002 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.035002
[57] DS Grun, Leandro. H. Ymai, KW Wittmann, AP Ymai och 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 och Angela Foerster, Atomtronic-protokolldesigner för NOON-stater, (2021), arXiv: 2102.02944 [quant-ph].
arXiv: 2102.02944
Citerad av
[1] Gary McCormack, Rejish Nath och Weibin Li, "Hyperchaos i en Bose-Hubbard-kedja med Rydberg-klädda interaktioner", arXiv: 2108.09683.
Ovanstående citat är från SAO / NASA ADS (senast uppdaterad framgångsrikt 2021-10-23 13:12:10). Listan kan vara ofullständig eftersom inte alla utgivare tillhandahåller lämpliga och fullständiga citatdata.
On Crossrefs citerade service Inga uppgifter om citerande verk hittades (sista försök 2021-10-23 13:12:09).
Detta papper publiceras i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Upphovsrätten kvarstår med de ursprungliga upphovsrättsinnehavarna som författarna eller deras institutioner.
PlatoAi. Web3 Reimagined. Datainformation förstärkt.
Klicka här för att komma åt.
