Exploring the effect of correlations on quantum speed limits in interacting cold atom systems

探索相互作用的冷原子系统中相关性对量子速度极限的影响

基本信息

项目摘要

In the past year I have published 3 main papers on this project. Two of these papers focussed on dynamics of quantum systems in supersymmetric(SUSY) potentials. SUSY allows to build a hierarchy of degenerate potentials that can be mapped to one another through SUSY operators. In the first work I explored the quench dynamics of many-body states between different SUSY potentials showing that revivals of the initial state are persevered at periodic times, in comparison to quenches between arbitrary potentials [PRR 4 033014 (2022)]. Follow up work on shortcuts to adiabaticity (STAs) showed that SUSY can aid in quantum control, allowing to design STAs for a family of SUSY potentials using only information on their mutual SUSY operators [NJP 24 095001 (2022)]. This also allowed to relate the quantum speed limits (QSLs) of states with respect to their SUSY operators, showing that states in the same hierarchy have closely related QSLs and therefore dynamics.The role of QSLs was further explored in interacting few-body systems which are used in a quantum heat engine [PRR 5 013088 (2023)]. Here the trap frequency and interaction are dynamically controlled allowing to realize an Otto cycle with enhanced performance due to the interactions. While dynamically controlling the interaction increases the QSL time and limits the power output, the enhancement obtained from the interactions still allows it outperform non-interacting cycles.
在过去的一年中,我发表了有关该项目的3篇主要论文。这些论文中的两个重点介绍了超对称(SUSY)电位中量子系统的动力学。 Susy允许建立一个堕落潜力的层次结构,可以通过Susy操作员互相映射。在第一部工作中,我探讨了不同的SUSY电位之间多体状态的淬火动力学,表明初始状态的复兴在定期期间是持久的,与任意电位之间的淬火相比[PRR 4 033014(2022)]。对绝热性快捷方式(Stas)的后续工作表明,Susy可以帮助量子控制,从而使SUSY电位的家族仅使用其共同的SUSY操作员[NJP 24 095001(2022)]为SUSY电位家庭设计STA。这也允许将与其SUSY操作员有关的状态的量子速度限制(QSL)联系起来,这表明在同一层次结构中的状态具有密切相关的QSL,因此动态。在这里,陷阱频率和相互作用是动态控制的,可以通过相互作用而实现具有增强性能的OTTO循环。动态控制交互作用会增加QSL时间并限制功率输出,但从交互中获得的增强仍然使其超越非交互式循环。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Connecting scrambling and work statistics for short-range interactions in the harmonic oscillator
连接谐振子中短程相互作用的加扰和工作统计
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mathias Mikkelsen;Thomas Fogarty and Thomas Busch
  • 通讯作者:
    Thomas Fogarty and Thomas Busch
Nonequilibrium many-body dynamics in supersymmetric quenching
超对称淬火中的非平衡多体动力学
  • DOI:
    10.1103/physrevresearch.4.033014
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Campbell Christopher;Fogarty Thomas;Busch Thomas
  • 通讯作者:
    Busch Thomas
Quantum control and quantum speed limits in supersymmetric potentials
超对称势中的量子控制和量子速度限制
  • DOI:
    10.1088/1367-2630/ac89a4
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Campbell C;Li J;Busch Th;Fogarty T
  • 通讯作者:
    Fogarty T
Self-Pinning Transition of a Tonks-Girardeau Gas in a Bose-Einstein Condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体中唐克斯-吉拉多气体的自钉扎转变
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.128.053401
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Keller Tim;Fogarty Thomas;Busch Thomas
  • 通讯作者:
    Busch Thomas
“Self-pinning transition of Tonks-Girardeau gas in a Bose Einstein Condensate”
“玻色爱因斯坦凝聚态中唐克斯-吉拉多气体的自钉扎转变”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Keller Tim;Fogarty Thomas;Busch Thomas;Thomas Fogarty
  • 通讯作者:
    Thomas Fogarty
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FOGARTY Thomas其他文献

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