論文の概要: Time-optimal control of a dissipative qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.07653v1
• Date: Tue, 18 Feb 2020 15:43:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 07:10:01.761444
• Title: Time-optimal control of a dissipative qubit
• Title（参考訳）: 散逸量子ビットの時間最適制御
• Authors: Chungwei Lin, Dries Sels, and Yebin Wang
• Abstract要約: 時間-最適プロトコルを決定するためにポントリャーギンの最大原理に基づく形式主義を適用する。 散逸は通常、システムを最大混合状態に駆動する。 しかし、ある特定の散逸チャネルでは、最適制御はシステムを無限に長いエントロピー状態から遠ざけることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.035958018596155
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A formalism based on Pontryagin's maximum principle is applied to determine the time-optimal protocol that drives a general initial state to a target state by a Hamiltonian with limited control, i.e., there is a single control field with bounded amplitude. The coupling between the bath and the qubit is modeled by a Lindblad master equation. Dissipation typically drives the system to the maximally mixed state; consequently, there generally exists an optimal evolution time beyond which the decoherence prevents the system from getting closer to the target state. For some specific dissipation channel, however, the optimal control can keep the system from the maximum entropy state for infinitely long. The conditions under which this specific situation arises are discussed in detail. The numerical procedure to construct the time-optimal protocol is described. In particular, the formalism adopted here can efficiently evaluate the time-dependent singular control which turns out to be crucial in controlling either an isolated or a dissipative qubit.
• Abstract（参考訳）: ポントリャーギンの最大原理に基づく形式主義は、制限された制御を持つハミルトニアン(英語版)、すなわち有界振幅を持つ単一の制御場(英語版)によって一般初期状態を目標状態へ駆動する時間最適化プロトコルを決定するために適用される。 bath と qubit の結合は lindblad master equation によってモデル化される。 散逸は通常、システムを最大混合状態に駆動するので、一般に、デコヒーレンスによってシステムがターゲット状態に近づくのを防ぐ最適な進化時間が存在する。 しかし、特定の散逸チャネルの場合、最適制御はシステムを無限に長い最大エントロピー状態から遠ざけることができる。 この特定の状況が生じる状況については、詳しく論じる。 時間最適プロトコルを構築するための数値手順について述べる。 特に、ここで採用される形式主義は、孤立あるいは散逸的量子ビットの制御において不可欠であることが判明した時間依存特異制御を効率的に評価することができる。

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