Interferenza Landau-Zener-Stueckelberg

Primo attraversamento. Lo sweep rapido +0.35 -> -0.35 divide coerentemente l'ampiezza tra i due rami dell'avoided crossing.

QPE preset #20

Questa pagina descrive il fenomeno usando come fonte primaria il preset e i moduli numerici attualmente implementati in QPE.

Idea fisica

Il primo passaggio crea una sovrapposizione di ampiezze; il secondo le ricombina. Il tempo di attesa tra i passaggi diventa quindi una manopola di fase, esattamente come la lunghezza di un braccio in un interferometro.

Relazione chiave. Due passaggi Landau–Zener agiscono come beam splitter nello spazio dell’energia. La fase accumulata tra i due determina interferenza Stückelberg costruttiva o distruttiva.

Protocollo guidato dal preset

Primo attraversamento. Lo sweep rapido +0.35 -> -0.35 divide coerentemente l'ampiezza tra i due rami dell'avoided crossing.

Fase. Il sistema resta per 4 unità al punto di inversione. Durante l'attesa le due alternative accumulano fase relativa.

Secondo attraversamento. Tornando a +0.35, le due ampiezze si ricombinano quasi costruttivamente sul ramo adiabatico iniziale: il solver 2D recupera gran parte della popolazione di partenza.

Guarda Analysis -> Stueckelberg. In alto vedi la vera psi proiettata sui rami; in basso una scansione two-level del tempo di attesa mostra vere frange di interferenza.

Confronto. Carica subito Destructive. Tutto resta identico tranne Hold: 4 diventa 7.

Cosa osservare e come studiarlo

Avvia il preset senza modifiche e identifica prima l’osservabile che cambia.
Modifica un solo parametro alla volta, quindi Reset e ripeti.
Confronta sempre il rendering con i numeri del pannello Analysis: l’immagine è una vista, non una misura completa.

Storia e stato sperimentale

La lettura interferometrica dei passaggi di Landau–Zener viene oggi chiamata Landau–Zener–Stückelberg interferometry ed è usata in sistemi a due livelli, qubit e nanostrutture.

Scala fisica rappresentativa

Piattaforma rappresentativa	atomo Rb-87 ultrafreddo / onda di materia confinata
Base della mappatura	mappatura tramite unità cinetica di Rb-87
1 unità di lunghezza QPE	1 µm
1 unità di tempo QPE	1.37 ms
Scala energetica E₀=ħ/T₀	0.481 peV
Frequenza equivalente E₀/h	0.116 kHz
Nota	Mappatura rappresentativa per atomi freddi. Frequenze di trappola, geometrie ottiche e protocolli sugli stati interni determinano la scala reale di laboratorio; qui si vuole solo l’ordine di grandezza.

La scala è un ponte d’ordine di grandezza dalle unità adimensionali di QPE a una piattaforma plausibile; non trasforma il preset in una simulazione quantitativa di quello specifico apparato.

Riferimenti essenziali

C. Zener — Non-Adiabatic Crossing of Energy Levels (Proc. R. Soc. A 137, 696 (1932))
S. N. Shevchenko, S. Ashhab, F. Nori — Landau–Zener–Stückelberg interferometry (Physics Reports 492, 1 (2010))

Continua lo studio

Apri Modello & Limiti per sapere esattamente cosa QPE calcola e cosa lascia fuori. Per i valori correnti usa Help → Current Experiment → Current Parameters.