Fugu-MT 論文翻訳(概要): Protection of quantum evolutions under parity-time symmetric non-Hermitian Hamiltonians by dynamical decoupling

論文の概要: Protection of quantum evolutions under parity-time symmetric non-Hermitian Hamiltonians by dynamical decoupling

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.01481v2
Date: Fri, 1 Apr 2022 12:50:58 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-02-23 05:59:22.169941
Title: Protection of quantum evolutions under parity-time symmetric non-Hermitian Hamiltonians by dynamical decoupling
Title（参考訳）: 動的デカップリングによるパリティ時間対称非エルミティアムハミルトニアンの量子進化の保護
Authors: Ji Bian, Kunxu Wang, Pengfei Lu, Xinxin Rao, Hao Wu, Qifeng Lao, Teng Liu, Yang Liu, Feng Zhu, Le Luo
Abstract要約: パリティ時(PT)対称非エルミート・ハミルトン群は、多くの新しい特徴と興味深い応用をもたらす。 $mathcalPT$-symmetric Hamiltonian の進化性能は、避けられないノイズと誤差によって劣化する。エルミート・ハミルトニアンとは対照的に、散逸ビームの揺らぎはPT対称ハミルトニアンにおける非エルミート的寄与を生成するために使われる。ここでは、量子進化と動的デカップリング列を組み合わせることにより、量子ビットの量子化軸に沿って作用する雑音に対するPT対称ハミルトンの保護を実現する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 8.540612560553887
License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Abstract: Parity-time (PT) symmetric non-Hermitian Hamiltonians bring about many novel features and interesting applications such as quantum gates faster than those in Hermitian systems, and topological state transfer. The performance of evolutions under $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonians is degraded by the inevitable noise and errors due to system-environment interaction and experimental imperfections. In contrast to Hermitian Hamiltonians, the fluctuations in dissipative beams that are utilized to generate non-Hermitian contributions in the PT-symmetric Hamiltonians cause additional errors. Here we achieve the protection of PT-symmetric Hamiltonians against noise acting along the qubit's quantization axis by combining quantum evolutions with dynamical decoupling sequences. We demonstrate the performance of our method by numerical simulations. Realistic noise sources and parameters are chosen including: constant detuning error, time-varying detuning noise and dissipative-beam noise. The fidelities of the protected evolutions are well above the unprotected ones under all the above situations. Our work paves the way for further studies and applications of non-Hermitian $\mathcal{PT}$-symmetric physics in noisy quantum systems.
Abstract（参考訳）: パリティ時(PT)対称非エルミートハミルトン群は、エルミート系よりも高速な量子ゲートやトポロジカル状態移動のような多くの新しい特徴と興味深い応用をもたらす。 $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonian の下での進化性能は、システム環境相互作用と実験的不完全性による避けられないノイズと誤差によって劣化する。エルミート・ハミルトニアンとは対照的に、散逸ビームの揺らぎはPT対称ハミルトニアンにおける非エルミート的寄与を生成するために使われる。ここでは,量子進化と動的デカップリング列を組み合わせることにより,量子化軸に作用する雑音に対するpt対称ハミルトニアンの保護を実現する。数値シミュレーションにより,本手法の性能を実証する。現実的なノイズ源とパラメータは、一定のデチューニングエラー、時間変動デチューニングノイズ、散逸ビームノイズである。保護された進化の細部は、上記の全ての状況下で保護されていないものを大きく上回っている。我々の研究は、ノイズ量子システムにおける非エルミート系$\mathcal{pt}$-symmetric物理のさらなる研究と応用への道を開くものである。

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