通过动态量子几何张量实现多能级系统中布居转移的最优控制
从量子几何的角度研究了多能级系统中粒子布居转移的最优控制。首先，该研究团队给出了基于动力学量子几何张量优化受激拉曼绝热通道（STIRAP）方案的通用理论框架，并以失谐Λ型三能级系统和三角架型四能级系统为例，计算了动力学量子几何张量与非绝热跃迁速率。其次，详细分析了系统粒子布居的转移动力学行为：对于三能级系统，最优STIRAP方案将布居数转移至末态的效率超过98%，而传统STIRAP方案的转移效率约为72%；由于简并暗态的退耦合作用，四能级系统可高效制备任意比例叠加态。最后，探讨了拉比脉冲作用时间、振幅涨落及单光子失谐等系统参数对转移过程的影响，特别揭示了绝热共振转移现象——选择共振窗口内的脉冲参数可使布居转移保真度达到99.9%以上。研究发现，基于动力学量子几何张量的最优STIRAP方案比传统方案具有更快、更高效的转移特性。
