論文の概要: Ability of Markovian Master Equations to Model Quantum Computers and
Other Systems Under Broadband Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.11160v1
- Date: Thu, 30 Jan 2020 03:12:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 04:58:11.978346
- Title: Ability of Markovian Master Equations to Model Quantum Computers and
Other Systems Under Broadband Control
- Title（参考訳）: ブロードバンド制御におけるマルコフマスター方程式の量子コンピュータおよび他のシステムのモデル化能力
- Authors: Gavin McCauley, Benjamin Cruikshank, Siddhartha Santra, Kurt Jacobs
- Abstract要約: 量子技術を含む量子物理学の多くの分野において、環境によって引き起こされる散逸と脱コヒーレンスを含まなければならない。
2006年、Alicky, Lidar, Zanardi は、マルコフのマスター方程式はブロードバンド制御下のシステムを記述できないという詳細な定性的議論を提供した。
ここでは, 振動子浴に結合した2段および3段系の正確なシミュレーションを行い, 定量的な結果を得た。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Most future quantum devices, including quantum computers, require control
that is broadband, meaning that the rate of change of the time-dependent
Hamiltonian is as fast or faster than the dynamics it generates. In many areas
of quantum physics, including quantum technology, one must include dissipation
and decoherence induced by the environment. While Markovian master equations
provide the only really efficient way to model these effects, these master
equations are derived for constant Hamiltonians (or those with a discrete set
of well-defined frequencies). In 2006, Alicky, Lidar, and Zanardi [Phys. Rev. A
73, 052311 (2006)] provided detailed qualitative arguments that Markovian
master equations could not describe systems under broadband control. Despite
apparently broad acceptance of these arguments, such master equations are
routinely used to model precisely these systems. This odd state of affairs is
likely due to a lack of quantitative results. Here we perform exact simulations
of two- and three-level systems coupled to an oscillator bath to obtain
quantitative results. Although we confirm that in general Markovian master
equations cannot predict the effects of damping under broadband control, we
find that there is a widely applicable regime in which they can. Master
equations are accurate for weak damping if both the Rabi frequencies and
bandwidth of the control are significantly smaller than the system's transition
frequencies. They also remain accurate if the bandwidth of control is as large
as the frequency of the driven transition so long as this bandwidth does not
overlap other transitions. Master equations are thus able to provide accurate
descriptions of many quantum information processing protocols for atomic
systems.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータを含む将来の量子デバイスの多くは、広帯域制御を必要とするため、時間依存ハミルトニアンの変化速度は、それが生成するダイナミクスと同じくらい高速または高速である。
量子技術を含む多くの分野において、環境によって引き起こされる散逸と脱コヒーレンスを含む必要がある。
マルコフのマスター方程式はこれらの効果をモデル化する唯一の非常に効率的な方法であるが、これらのマスター方程式は定数ハミルトニアン(あるいはよく定義された周波数の離散的な集合)に対して導出される。
2006年、Alicky, Lidar, Zanardi [Phys. Rev. A 73, 052311 (2006)] はマルコフのマスター方程式がブロードバンド制御下の系を記述できないという詳細な定性的議論を提供した。
これらの議論は明らかに広く受け入れられているにもかかわらず、そのようなマスター方程式はこれらのシステムを正確にモデル化するために日常的に使用される。
この奇妙な状況は、量的な結果の欠如による可能性が高い。
ここでは,振動子浴に結合した2レベルおよび3レベル系の厳密なシミュレーションを行い,定量的な結果を得る。
一般のマルコフマスター方程式では、広帯域制御下で減衰の影響を予測できないことが確認できたが、広く適用可能な状態が存在することが判明した。
マスター方程式は、制御のrabi周波数と帯域幅がシステムの遷移周波数よりもかなり小さい場合、弱減衰に対して正確である。
また、この帯域幅が他の帯域幅と重複しない限り、制御の帯域幅が駆動遷移の周波数と同じくらい大きい場合も正確である。
したがって、マスター方程式は原子系の多くの量子情報処理プロトコルの正確な記述を提供することができる。
関連論文リスト
- Quantum subspace expansion in the presence of hardware noise [0.0]
現在の量子処理ユニット(QPU)の基底状態エネルギーの発見は課題を呈し続けている。
ハードウェアノイズは、パラメタライズド量子回路の表現性とトレーニング性の両方に深刻な影響を及ぼす。
量子サブスペース拡張とVQEを統合する方法を示し、量子コンピューティング能力と古典コンピューティング能力とコストの最適なバランスを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-14T02:48:42Z) - Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。
この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。
ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-23T19:10:24Z) - Unifying non-Markovian characterisation with an efficient and
self-consistent framework [0.0]
ほぼ全ての量子デバイスは、回路のレベルでノイズの多い量子と古典的な相関に悩まされている。
我々は、すべての非マルコフ現象を均一に包含し分類する理論的な枠組みを確立する。
我々は、ネットワーク学習を用いて効率的な再構築を定式化し、モジュール化と単純化を容易にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-13T19:00:23Z) - Classical Chaos in Quantum Computers [39.58317527488534]
50-100量子ビットからなる現在の量子プロセッサは、古典的コンピュータ上の量子シミュレーションの範囲外で動作する。
古典的限界のシミュレーションは、この問題を緩和する潜在的に強力な診断ツールとなり得ることを実証する。
古典的および量子シミュレーションは、$mathcalO$transmonsを持つシステムにおいて、同様の安定性指標をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-27T18:00:04Z) - Open loop linear control of quadratic Hamiltonians with applications [0.0]
任意の数モードに拡張され、消滅演算子と生成演算子において双線型であるすべての可能な項を含む場合を考える。
我々は,この理論をいくつかの特定の物理系に適用し,その利用例を示し,明示的な制御関数を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T00:10:16Z) - Canonically consistent quantum master equation [68.8204255655161]
我々は、無限小弱い系-バス結合限界を超えた開量子系の状態を正しく再現する新しい量子マスター方程式を提唱した。
本手法は, 定常状態の減少に関する知識を力学に取り入れることに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-25T15:22:52Z) - Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。
消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。
量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z) - The coherent Ising machine with quantum feedback: the total and
conditional master equation methods [0.0]
我々は、コヒーレントイジングマシンに対する量子マスター方程式の詳細な理論的導出を与える。
両種類のマスター方程式は、正-P相空間表現の方程式を用いて、スケーラブルな方法で正確にシミュレートできることを示す。
非条件シミュレーションは、はるかに効率が良く、より大きなサイズにスケーラブルであることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-04T17:20:57Z) - Quantum Fokker-Planck Master Equation for Continuous Feedback Control [0.0]
測定とフィードバック制御は量子科学の重要な特徴であり、量子技術プロトコルから量子熱力学における情報から作業への変換まで幅広い応用がある。
ここでは、線形および非線形の連続的な量子計測とフィードバックの定式化について述べる。
我々の主な結果は量子系と有限帯域の検出器のジョイントダイナミクスを記述する量子フォッカー・プランクマスター方程式である。
高速な測定のために、システムのみに対するマルコフのマスター方程式が導出され、解析的処理が可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-18T10:25:23Z) - Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered
correlators [41.12790913835594]
小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。
ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。
我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:29:08Z) - Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum
algorithms [105.54048699217668]
変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。
ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。
この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。