論文の概要: Lyapunov-Based Stabilization and Control of Closed Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.00344v1
- Date: Sun, 31 Jan 2021 00:20:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 05:07:02.670261
- Title: Lyapunov-Based Stabilization and Control of Closed Quantum Systems
- Title（参考訳）: リアプノフに基づく閉量子系の安定化と制御
- Authors: Elham Jamalinia, Peyman Azodi, Alireza Khayatian, and Peyman Setoodeh
- Abstract要約: 提案手法は,システム状態軌跡追跡誤差の量子リアプノフ関数に基づいて構成される。
リアプノフ函数の正定値作用素は、デザイナにさらなる自由度を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36748639131154304
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A Lyapunov-based method is presented for stabilizing and controlling of
closed quantum systems. The proposed method is constructed upon a novel quantum
Lyapunov function of the system state trajectory tracking error. A
positive-definite operator in the Lyapunov function provides additional degrees
of freedom for the designer. The stabilization process is analyzed regarding
two distinct cases for this operator in terms of its vanishing or non-vanishing
commutation with the Hamiltonian operator of the undriven quantum system. To
cope with the global phase invariance of quantum states as a result of the
quantum projective measurement postulate, equivalence classes of quantum states
are defined and used in the proposed Lyapunov-based analysis and design.
Results show significant improvement in both the set of stabilizable quantum
systems and their invariant sets of state trajectories generated by designed
control signals. The proposed method can potentially be applied for
high-fidelity quantum control purposes in quantum computing frameworks.
- Abstract（参考訳）: 閉量子系の安定化と制御のためのリャプノフ法が提案されている。
提案手法は,システム状態軌跡追跡誤差の量子リアプノフ関数に基づいて構成される。
リャプノフ函数の正定値作用素は、設計者にさらなる自由度を与える。
安定化過程は、非駆動量子系のハミルトニアン作用素との消滅または非消滅の可換性の観点から、この作用素の2つの異なるケースについて解析される。
量子射影測定仮定の結果、量子状態のグローバルな位相不変性に対処するために、提案されたリャプノフに基づく解析と設計において、量子状態の同値類を定義し、使用する。
その結果、安定可能な量子系の集合と、設計した制御信号によって生成される状態軌道の不変集合の両方に著しい改善が見られた。
提案手法は量子コンピューティングフレームワークにおける高忠実度量子制御に応用できる可能性がある。
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