論文の概要: Ensemble qubit controllability with a single control via adiabatic and rotating wave approximations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.05831v2
• Date: Mon, 10 May 2021 12:08:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 08:28:23.571305
• Title: Ensemble qubit controllability with a single control via adiabatic and rotating wave approximations
• Title（参考訳）: 断熱および回転波近似による単一制御によるアンサンブル量子ビット制御
• Authors: R\'emi Robin, Nicolas Augier, Ugo Boscain, Mario Sigalotti
• Abstract要約: スピン系のアンサンブルを1つの実数値反転制御により制御する方法を示す。 この結果の副産物として、単一の実数値制御によりスピン系のアンサンブルを制御できることが証明される。
• 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: In the physics literature it is common to see the rotating wave approximation andthe adiabatic approximation used "in cascade" to justify the use of chirped pulses for two-level quantum systems driven by one external field, in particular when the resonance frequency of the system is not known precisely. Both approximations need relatively long time and are essentially based on averaging theory of dynamical systems. Unfortunately, the two approximations cannot be done independently since, in a sense, the two time scales interact. The purpose of this paper is to study how the cascade of the two approximations can be justified and how large becomes the final time as the fidelity goes to one, while preserving the robustness of the adiabatic strategy. Our first result, based on high-order averaging techniques, gives a precise quantification of the uncertainty interval of the resonance frequency for which the population inversion works. As a byproduct of this result, we prove that it is possible to control an ensemble of spin systems by a single real-valued control, providing a non-trivial extension of a celebrated result of ensemble controllability with two controls by Khaneja and Li.
• Abstract（参考訳）: 物理学の文献では、1つの外部場によって駆動される2レベル量子系、特に系の共鳴周波数が正確に分かっていないとき、チャープパルスの使用を正当化するために「カスケード」で回転波近似と断熱近似が用いられる。 どちらの近似も比較的長い時間を必要とし、本質的に力学系の平均化理論に基づいている。 残念なことに、2つの近似は、ある意味では2つの時間スケールが相互作用するため、独立に行えない。 本研究の目的は, 両近似のカスケードを正当化し, 忠実度を1に保ちながら, 断熱戦略の頑健さを保ちながら, 最終時刻がどれだけ大きくなるかを検討することである。 我々の最初の結果は、高次平均化技術に基づいて、集団反転が働く共振周波数の不確かさ間隔を正確に定量化する。 この結果の副産物として、単一の実数値制御によりスピン系のアンサンブルを制御できることを証明し、ハネジャとLi による2つの制御によるアンサンブル制御の有名な結果の非自明な拡張を与える。

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