論文の概要: Frame-Based Filter-Function Formalism for Quantum Characterization and Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.13216v2
• Date: Fri, 30 Jul 2021 07:27:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 07:27:21.397655
• Title: Frame-Based Filter-Function Formalism for Quantum Characterization and Control
• Title（参考訳）: 量子キャラクタリゼーションと制御のためのフレームベースフィルタファンクション形式
• Authors: Teerawat Chalermpusitarak, Behnam Tonekaboni, Yuanlong Wang, Leigh M. Norris, Lorenza Viola, Gerardo A. Paz-Silva
• Abstract要約: 非マルコフ開量子系の資源効率評価と制御に関する理論的枠組みを導入する。 非定常ノイズ源の存在下で量子ノイズスペクトロスコピーを実装する方法について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8155575318208631
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a theoretical framework for resource-efficient characterization and control of non-Markovian open quantum systems, which naturally allows for the integration of given, experimentally motivated, control capabilities and constraints. This is achieved by developing a transfer filter-function formalism based on the general notion of a frame and by appropriately tying the choice of frame to the available control. While recovering the standard frequency-based filter-function formalism as a special instance, this control-adapted generalization affords intrinsic flexibility and, crucially, it permits an efficient representation of the relevant control matrix elements and dynamical integrals if an appropriate finite-size frame condition is obeyed. Our frame-based formulation overcomes important limitations of existing approaches. In particular, we show how to implement quantum noise spectroscopy in the presence of nonstationary noise sources, and how to effectively achieve control-driven model reduction for noise-optimized prediction and quantum gate design.
• Abstract（参考訳）: 非マルコフ開量子系の資源効率評価と制御に関する理論的枠組みを導入し、与えられた、実験的に動機付けられた、制御能力と制約を自然に統合できるようにする。 これは、フレームの一般概念に基づいた転送フィルタ関数形式を開発し、フレームの選択を利用可能な制御に適切に結び付けることによって達成される。 特別な例として標準周波数ベースのフィルタ関数形式を回復する一方で、この制御適応一般化は本質的な柔軟性を与え、重要な点として、適切な有限サイズのフレーム条件に従えば、関連する制御行列要素と動的積分の効率的な表現を可能にする。 フレームベースの定式化は、既存のアプローチの重要な制限を克服します。 特に,非定常ノイズ源の存在下での量子ノイズスペクトロスコピーの実装方法と,ノイズ最適化予測と量子ゲート設計のための制御駆動モデル削減を効果的に実現する方法を示す。

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