論文の概要: A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving Coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15727v1
• Date: Thu, 24 Mar 2022 21:31:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 22:47:03.645974
• Title: A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving Coherence
• Title（参考訳）: 状態制約保存コヒーレンスを考慮した量子最適制御問題
• Authors: Nahid Binandeh Dehaghani and Fernando Lobo Pereira
• Abstract要約: 非単体脱コヒーレンスチャネルを特徴とするマルコフ脱コヒーレンスを受ける3レベル$Lambda$型原子を考える。 我々は、デコヒーレンスレベルが予め定義された境界内にある状態制約で量子最適制御問題を定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we address the problem of maximizing fidelity in a quantum state transformation process controlled in such a way as to keep decoherence within given bounds. We consider a three-level $\Lambda$-type atom subjected to Markovian decoherence characterized by non-unital decoherence channels. We introduce fidelity as the performance index for the quantum state transformation process since the goal is to maximize the similarity of the final state density operator with the one of the desired target state. We formulate the quantum optimal control problem with state constraints where the later reflect the fact that the decoherence level remains within a pre-defined bound. Optimality conditions in the form of a Maximum Principle of Pontryagin in Gamkrelidze's form are given. These provide a complete set of relations enabling the computation of the optimal control strategy. This is a novel approach in the context of quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、与えられた境界内でデコヒーレンスを維持するように制御された量子状態変換過程における忠実度を最大化する問題に対処する。 非単体脱コヒーレンスチャネルを特徴とするマルコフ脱コヒーレンスを受ける3レベル$\Lambda$型原子を考える。 我々は、最終的な状態密度演算子と目標状態の1つとの類似性を最大化することを目的として、量子状態変換プロセスの性能指標として忠実性を導入する。 量子最適制御問題を状態制約で定式化し、後にデコヒーレンスレベルが予め定義された境界内に留まるという事実を反映する。 ガンクレーリゼの形式におけるポントリャーギンの最大原理の形での最適性条件が与えられる。 これらは、最適制御戦略の計算を可能にする完全な関係セットを提供する。 これは量子系の文脈における新しいアプローチである。

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