論文の概要: Ultrafast critical ground state preparation via bang-bang protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07381v2
- Date: Wed, 22 Jul 2020 01:39:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 01:49:25.033604
- Title: Ultrafast critical ground state preparation via bang-bang protocols
- Title（参考訳）: バンバンプロトコルによる超高速臨界基底状態形成
- Authors: Luca Innocenti, Gabriele De Chiara, Mauro Paternostro, Ricardo Puebla
- Abstract要約: 外部調整可能なパラメータの2つの異なる値の下での時間進化からなるバンバンプロトコルにより,高忠実度基底状態の準備が可能となることを示す。
本研究では,Landau-ZenerモデルとLipkin-Meshkov-Glickモデルという2つのパラダイムモデルを用いて,そのような手法の性能をベンチマークする。
- 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: The fast and faithful preparation of the ground state of quantum systems is a
challenging task but crucial for several applications in the realm of
quantum-based technologies. Decoherence poses a limit to the maximum
time-window allowed to an experiment to faithfully achieve such desired states.
This is of particular significance in critical systems, where the vanishing
energy gap challenges an adiabatic ground state preparation. We show that a
bang-bang protocol, consisting of a time evolution under two different values
of an externally tunable parameter, allows for a high-fidelity ground state
preparation in evolution times no longer than those required by the application
of standard optimal control techniques, such as the chopped-random basis
quantum optimization. In addition, owing to their reduced number of variables,
such bang-bang protocols are very well suited to optimization purposes,
reducing the increasing computational cost of other optimal control protocols.
We benchmark the performance of such approach through two paradigmatic models,
namely the Landau-Zener and the Lipkin-Meshkov-Glick model. Remarkably, the
critical ground state of the latter model can be prepared with a high fidelity
in a total evolution time that scales slower than the inverse of the vanishing
energy gap.
- Abstract（参考訳）: 量子システムの基底状態の高速で忠実な準備は困難な課題であるが、量子ベースの技術の分野ではいくつかの応用に不可欠である。
デコヒーレンス(Decoherence)は、実験が望まれる状態を忠実に達成できる最大タイムウインドウに制限を与える。
これは、消失するエネルギーギャップが断熱的な基底状態形成に挑戦する臨界系において特に重要である。
外部可変パラメータの2つの異なる値の下での時間発展からなるバンバンプロトコルは、チョップ・ランダム基底量子最適化のような標準最適制御技術の適用によって要求されるものよりも、進化時間における高忠実な基底状態生成を可能にする。
加えて、変数の数が少ないため、バンバンプロトコルは最適化目的に非常に適しており、他の最適制御プロトコルの計算コストが増加する。
本研究では,Landau-ZenerモデルとLipkin-Meshkov-Glickモデルという2つのパラダイムモデルを用いて,そのような手法の性能をベンチマークする。
注目すべきことに、後者モデルの臨界基底状態は、消滅するエネルギーギャップの反転よりも遅い全進化時間において高い忠実度で作成することができる。
関連論文リスト
- A spectrum-based shortcut method for topological systems [2.7173827294605775]
本研究では,マルチステートなLandau-Zenerアプローチを用いて,アディバチティのためのショートカットを構築するプロトコルを開発した。
提案プロトコルは理論モデルに適用可能であり,実験の難しさを増大させる必要はない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-14T13:27:11Z) - Counterdiabatic optimized driving in quantum phase sensitive models [0.0]
状態準備は、量子位相推定を含む多くの量子アルゴリズムにおいて重要な役割を果たす。
本稿では, 相転移を特徴とする3次元スピン系の反断熱駆動プロトコルを拡張・ベンチマークする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-07T19:00:22Z) - Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling
Limit [55.05109484230879]
我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。
我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。
単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T18:24:51Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving
Coherence [68.8204255655161]
非単体脱コヒーレンスチャネルを特徴とするマルコフ脱コヒーレンスを受ける3レベル$Lambda$型原子を考える。
我々は、デコヒーレンスレベルが予め定義された境界内にある状態制約で量子最適制御問題を定式化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-24T21:31:34Z) - State Preparation Boosters for Early Fault-Tolerant Quantum Computation [0.0]
本研究では, 基底状態の重なりを確実に増大させるために, 制限深度量子回路を用いた基底状態昇降法を提案する。
ブースターと呼ばれるこの回路は、VQEからアンザッツを増量したり、スタンドアローン状態準備法として使用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T19:00:13Z) - Quantum state preparation by adiabatic evolution with customized gates [0.1505370920553709]
断熱的進化による量子状態の準備は、基礎となる量子回路の長い実装時間によって効果が低下する。
カスタマイズされた2ビットゲートで実装された2スピンシステムの進化をデバイスレベルでシミュレーションする。
しかし,最小限のカスタマイズゲートを用いて実装時間を短縮すると,少なくとも4倍の精度で忠実度が低下した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-24T00:28:07Z) - Reinforcement learning-enhanced protocols for coherent
population-transfer in three-level quantum systems [50.591267188664666]
我々は、人口移動のための最適なプロトコルを特定するために、強化学習に基づくアプローチとより伝統的な最適化手法を組み合わせて展開する。
提案手法は,効率的なプロトコルの存在を明らかにするための制御プロトコルの空間を探索することができる。
私たちが特定する新しいプロトコルは、エネルギー損失と軽視の両方に対して堅牢です。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-02T14:17:30Z) - Ultrafast Holonomic Quantum Gates [4.354697470999286]
本稿では,$Delta$型3レベルシステム上でのデチュード相互作用を用いた非線形ホロノミック量子スキームを提案する。
シミュレーションにより,ゲートのロバスト性も従来よりも強いことがわかった。
本稿では,デコヒーレンスフリー部分空間符号化を用いた超伝導量子回路の実装について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T14:31:38Z) - Quantum control landscape for ultrafast generation of single-qubit phase
shift quantum gates [68.8204255655161]
単一量子ビット位相シフト量子ゲートの超高速制御問題を考える。
大域的最適制御は、最大忠実度でゲートを実現する制御である。
Trapは、ローカルにのみ最適だが、グローバルにはないコントロールである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T16:38:43Z) - Time-local optimal control for parameter estimation in the Gaussian
regime [68.8204255655161]
瞬時制御ユニタリは、オープンダイナミクスによって引き起こされる情報の減少を軽減するために用いられる。
このような制御に対して、局所的に最適な(時間内での)選択は、量子フィッシャー情報の時間微分を最大化するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-10T16:24:31Z)
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。