Ускорения эволюции адиабатической квантовой динамики: Оценка энергетической стоимости
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-4-457-464
Аннотация
Рассматривается задача о затратах энергии, необходимой для ускорения (замедления) эволюции квантовой системы с использованием протокола быстрой перемотки Масуда-Накамуры. В частности, мы фокусируемся на динамике, рассматривая модели квантового ящика с движущейся стенкой и гармонического осциллятора с зависящей от времени частотой. Для обеих моделей мы рассчитали энергию, необходимую для ускорения (замедления) в зависимости от времени. Полученные результаты сравниваются с результатами других протоколов ускорения (замедления).
Об авторах
Ж. Д. Матрасулов
National University of Uzbekistan; National Research University TIIAME
Узбекистан
Узбекистан
Ж. Р. Юсупов
National University of Uzbekistan
Узбекистан
Узбекистан
Х. Ш. Матякубов
Urgench State Pedagogical Institute; Urgench State University
Узбекистан
Узбекистан
Список литературы
1. Masuda S. and Nakamura K. Fast-forward problem in quantum mechanics. Phys. Rev. A, 2008, 78, P. 062108.
2. Masuda S. and Nakamura K. Fast-forward of adiabatic dynamics in quantum mechanics. Proc. R. Soc. A, 2010, 466, P. 1135.
3. Masuda S. and Nakamura K. Acceleration of adiabatic quantum dynamics in electromagnetic fields. Phys. Rev. A, 2011, 84, P. 043434.
4. Khujakulov A. and Nakamura K. Scheme for accelerating quantum tunneling dynamics. Phys. Rev. A, 2016, 93, P. 022101.
5. I. Setiawan, Bobby Eka Gunara, S. Masuda and K. Nakamura. Fast forward of the adiabatic spin dynamics of entangled states. Phys. Rev. A, 2017, 96, P. 052106.
6. Nakamura K., Khujakulov A., Avazbaev S. and Masuda S. Fast forward of adiabatic control of tunneling states. Phys. Rev.A, 2017, 95, P. 062108.
7. Babajanova G., Matrasulov J., Nakamura K. Quantum gas in the fast forward scheme of adiabatically expanding cavities: Force and equation of state. Phys. Rev. E, 2018, 97, P. 042104.
8. Nakamura K., Matrasulov J., and Izumida Y. Fast-forward approach to stochastic heat engine. Phys. Rev. E, 2020, 102, P. 012129.
9. Matrasulov J., Yusupov J.R., Saidov A.A. Fast forward evolution in heat equation: Tunable heat transport in adiabatic regime, Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, 2023, 14, P. 421–427.
10. Setiawan I., Sugihakim R., Gunara B.E., Masuda S., Nakamura K. Fast-forward generation of non-equilibrium steady states of a charged particle under the magnetic field. Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2023, 2023, 063A04.
11. Zheng Y., Campbell S., De Chiara G., Poletti D. Cost of counterdiabatic driving and work output. Phys. Rev. A, 2016, 94, P. 042132.
12. Obinna Abah, Ricardo Puebla, Anthony Kiely, Gabriele De Chiara, Mauro Paternostro and Steve Campbell. Energetic cost of quantum control protocols. New J. Phys., 2019, 21, P. 103048.
13. Chen X., et al. Fast Optimal Frictionless Atom Cooling in Harmonic Traps: Shortcut to Adiabaticity. Phys. Rev. Lett., 2010, 104, P. 063002.
14. Gu´ery-Odelin D., Ruschhaup A., Kiel A., Torrontegui E., Mart´ınez-Garaot S., Muga J.G. Shortcuts to adiabaticity: Concepts, methods, and applications. Rev. Mod. Phys., 2019, 91, P. 045001.
15. Erik Torrontegui, et al. Chapter 2 Shortcuts to Adiabaticity. Advances in atomic, molecular, and optical physics, 2013, 62, P. 117.
16. Martınez-Garaot S., et al. Vibrational Mode Multiplexing of Ultracold Atoms. Phys. Rev. Lett., 2013, 111, P. 213001.
17. A. del Campo. Shortcuts to Adiabaticity by Counterdiabatic Driving. Phys. Rev. Lett., 2013, 111, P. 100502.
18. Demirplak M., Rice S.A. Adiabatic Population Transfer with Control Fields. J. Phys. Chem. A., 2003, 107, P. 9937.
19. Berry M.V. Transitionless quantum driving. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 2009, 42, P. 365303.
20. Christopher Jarzynski, Sebastian Deffner, Ayoti Patra, and Yiˇgit Subas¸ı. Fast forward to the classical adiabatic invariant. Phys. Rev. E, 2017, 95, P. 032122.
Рецензия
Для цитирования:
Матрасулов Ж.Д., Юсупов Ж.Р., Матякубов Х.Ш. Ускорения эволюции адиабатической квантовой динамики: Оценка энергетической стоимости. Наносистемы: физика, химия, математика. 2024;15(4):457-464. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-4-457-464
For citation:
Matrasulov J.D., Yusupov J.R., Matyokubov Kh.Sh. Fast forward problem for adiabatic quantum dynamics: Estimation of the energy cost. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15(4):457-464. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-4-457-464
Просмотров:
6
Послать статью по эл. почте 