論文の概要: Robust Dynamical Decoupling for the Manipulation of a Spin Network via a Single Spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.03976v1
• Date: Mon, 11 Jan 2021 15:31:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 02:41:49.798733
• Title: Robust Dynamical Decoupling for the Manipulation of a Spin Network via a Single Spin
• Title（参考訳）: 単一スピンによるスピンネットワーク操作のためのロバスト動的デカップリング
• Authors: Xiaodong Yang, Yunrui Ge, Bo Zhang, Jun Li
• Abstract要約: 本稿では,動的デカップリング(DD)とロバスト最適制御(ROC)を組み合わせてこの問題に対処する。 ROCはロバストな形状のパルスを見つけるために用いられ、制御誤差に対する制御力学の方向微分を所望の順序に還元する。 本研究では,NV中心系における電子スピンによる核スピン浴の操作例を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.210661851355663
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: High-fidelity control of quantum systems is crucial for quantum information processing, but is often limited by perturbations from the environment and imperfections in the applied control fields. Here, we investigate the combination of dynamical decoupling (DD) and robust optimal control (ROC) to address this problem. In this combination, ROC is employed to find robust shaped pulses, wherein the directional derivatives of the controlled dynamics with respect to control errors are reduced to a desired order. Then, we incorporate ROC pulses into DD sequences, achieving a remarkable improvement of robustness against multiple error channels. We demonstrate this method in the example of manipulating nuclear spin bath via an electron spin in the NV center system. Simulation results indicate that ROC based DD sequences outperform the state-of-the-art robust DD sequences. Our work has implications for robust quantum control on near-term noisy quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 量子システムの高忠実性制御は量子情報処理に不可欠であるが、しばしば環境からの摂動や応用制御分野における不完全性によって制限される。 本稿では,この問題を解決するために,動的デカップリング(dd)とロバスト最適制御(roc)の組み合わせを検討する。 この組み合わせでは、ROCを用いてロバストな形状のパルスを見つけ、制御誤差に対する制御力学の方向微分を所望の順序に還元する。 次に,複数の誤りチャネルに対するロバスト性が著しく向上し,rocパルスをdd系列に組み込む。 本研究では,NV中心系における電子スピンによる核スピン浴の操作例を示す。 シミュレーションの結果,ROCをベースとしたDD配列は最先端のロバストDDシーケンスより優れていた。 我々の研究は、短期雑音量子デバイスに対する堅牢な量子制御に影響を及ぼす。

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