論文の概要: Quandary: An open-source C++ package for high-performance optimal
control of open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10310v1
- Date: Tue, 19 Oct 2021 23:34:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 01:54:18.459410
- Title: Quandary: An open-source C++ package for high-performance optimal
control of open quantum systems
- Title（参考訳）: Quandary: オープン量子システムの高速最適制御のためのオープンソースのC++パッケージ
- Authors: Stefanie G\"unther and N. Anders Petersson and Jonathan L. Dubois
- Abstract要約: 量子最適制御は、量子状態のユニタリおよび非ユニタリ変換を実現するための制御パルスを形成するために用いられる。
量子最適制御のための現在のソフトウェア(例えばQutipやKrotov)は共有メモリプラットフォーム上での動作に制限されている。
本稿では,大規模オープン量子システムにおける量子制御問題を解くために設計されたオープンソースコードQuandaryの概要を紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum optimal control can be used to shape the control pulses for realizing
unitary and non-unitary transformations of quantum states. These control pulses
provide the fundamental interface between the quantum compiler and the quantum
hardware. Most current software for quantum optimal control (e.g. Qutip or
Krotov) is restricted to run on shared memory platforms, limiting their
applicability to smaller quantum systems, in particular if interactions with
the environment are taken into account. This paper gives an overview of the
open-source code Quandary, which is designed to solve quantum control problems
in larger open quantum systems modelled by Lindblad's master equation.
Implemented in C++, Quandary uses the message passing paradigm for distributed
memory computers that enables scalability to large numbers of compute cores.
Accompanied by numerical examples, this paper presents an overview on existing
theoretical developments for open optimal quantum control realizing
state-to-state transfer, unitary gate optimization as well as
state-preparation, and presents the numerical tools and implementation aspect
as realized in Quandary, for deployment on modern high-performance computing
platforms.
- Abstract（参考訳）: 量子最適制御は、量子状態のユニタリおよび非ユニタリ変換を実現する制御パルスを形成するのに使うことができる。
これらの制御パルスは、量子コンパイラと量子ハードウェアの基本的なインターフェースを提供する。
量子最適制御のための現在のソフトウェア(例えばQutipやKrotov)は共有メモリプラットフォーム上での動作に制限されており、特に環境との相互作用を考慮した場合、より小さな量子システムに適用可能である。
本稿では,Lindbladのマスター方程式をモデルとした大規模オープン量子システムにおいて,量子制御問題を解くために設計されたオープンソースコードQuandaryの概要を紹介する。
C++で実装されたQuandaryは、分散メモリコンピュータのメッセージパッシングパラダイムを使用して、多数の計算コアへのスケーラビリティを実現する。
本稿では, 状態-状態間移動, ユニタリゲート最適化, 状態-準備を実現するためのオープン最適量子制御の理論的展開について概説し, 現代の高性能コンピューティングプラットフォームに展開するためのQuandaryで実現された数値ツールと実装の側面について述べる。
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