論文の概要: Optimal control and selectivity of qubits in contact with a structured environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15553v2
• Date: Mon, 3 Oct 2022 15:03:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 09:13:19.846495
• Title: Optimal control and selectivity of qubits in contact with a structured environment
• Title（参考訳）: 構造化環境との接触における量子ビットの最適制御と選択性
• Authors: Quentin Ansel, Jonas Fischer, Dominique Sugny, Bruno Bellomo
• Abstract要約: 量子ビット人口と緩和効果の操作範囲を示す。 一定の最大強度の形状制御による到達可能な量子状態が数値的に見つかる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.07321040534471
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a theoretical study of the optimal control of a qubit interacting with a structured environment. We consider a model system in which the bath is a bosonic reservoir at zero temperature and the qubit frequency is the only control parameter. Using optimal control techniques, we show the extent to which qubit population and relaxation effects can be manipulated. The reachable qubit states by a shaped control with a fixed maximum intensity are found numerically. We analyze the role of standard control mechanisms and the structure of the set of reachable states with respect to the coupling strength between the system and the environment. This investigation is used as a starting point to explore the selectivity problem of two uncoupled qubits interacting with their own baths and characterized by a specific coupling strength. We numerically derive the optimal control solution for a wide range of parameters and we show that the control law is close to a sinusoidal function with a specific frequency in some peculiar cases.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,構造化環境と相互作用するキュービットの最適制御に関する理論的研究を行う。 本研究では, 浴槽が温度ゼロのボソニック貯水池であり, キュービット周波数が唯一の制御パラメータであるモデルシステムについて検討する。 最適制御手法を用いて, キュービットの個体数と緩和効果を操作できる程度を示す。 一定最大強度の形状制御による到達可能な量子状態は数値的に見出される。 我々は,システムと環境の結合強度に関して,標準制御機構の役割と到達可能な状態の集合の構造を解析する。 この研究は、カップリングしない2つのキュービットが浴槽と相互作用し、特定の結合強度を特徴とする選択性問題を探求する出発点として用いられる。 我々は,パラメータの幅の広い最適制御解を数値的に導出し,その制御則が特定の周波数を持つ正弦波関数に近いことを示す。

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