論文の概要: Robust control of quantum systems by quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.01998v1
• Date: Thu, 3 Dec 2020 15:22:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 05:26:22.059527
• Title: Robust control of quantum systems by quantum systems
• Title（参考訳）: 量子系による量子系のロバスト制御
• Authors: Thomas Konrad, Amy Rouillard, Michael Kastner and Hermann Uys
• Abstract要約: コヒーレント量子制御は決定論的であり、測定に基づくフィードバック制御よりもノイズが少ない。 制御量子システムと同一の相互作用の系列からなるコヒーレントフィードバックプロトコルを導入する。 本稿では、制御系に符号化されたターゲット状態の知識を必要としない制御方式の例を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum systems can be controlled by other quantum systems in a reversible way, without any information leaking to the outside of the system-controller compound. Such coherent quantum control is deterministic, is less noisy than measurement-based feedback control, and has potential applications in a variety of quantum technologies, including quantum computation, quantum communication and quantum metrology. Here we introduce a coherent feedback protocol, consisting of a sequence of identical interactions with controlling quantum systems, that steers a quantum system from an arbitrary initial state towards a target state. We determine the broad class of such coherent feedback channels that achieve convergence to the target state, and then stabilise as well as protect it against noise. Our results imply that also weak system-controller interactions can counter noise if they occur with suitably high frequency. We provide an example of a control scheme that does not require knowledge of the target state encoded in the controllers, which could be the result of a quantum computation. It thus provides a mechanism for autonomous, purely quantum closed-loop control.
• Abstract（参考訳）: 量子システムは、他の量子系によって可逆的に制御でき、システムコントローラの外部に情報を漏らすことなく制御できる。 このようなコヒーレントな量子制御は決定論的であり、測定に基づくフィードバック制御よりもノイズが少なく、量子計算、量子通信、量子メトロロジーなど様々な量子技術で潜在的な応用がある。 ここでは、任意の初期状態からターゲット状態に向かって量子システムを操縦する、制御量子システムと同一の相互作用からなるコヒーレントフィードバックプロトコルを紹介する。 我々は、目標状態への収束を達成するようなコヒーレントなフィードバックチャネルの幅広いクラスを決定し、それを安定化させ、ノイズから保護する。 この結果から, システム・コントローラの弱い相互作用も, 高周波数で発生するとノイズに対処できることがわかった。 我々は,コントローラにエンコードされた対象状態の知識を必要とせず,量子計算の結果となる制御スキームの例を示す。 これにより、自律的、純粋に量子閉ループ制御のメカニズムを提供する。

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