論文の概要: Robust quantum control with disorder-dressed evolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07008v2
- Date: Mon, 17 Apr 2023 14:12:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 00:24:03.044672
- Title: Robust quantum control with disorder-dressed evolution
- Title（参考訳）: 乱れた進化を伴うロバスト量子制御
- Authors: Tenzan Araki, Franco Nori, Clemens Gneiting
- Abstract要約: ロバスト量子制御は、パルス摂動の存在下でもターゲット状態を再現する能力を保持する制御パルスを見つけることを目的としている。
ここでは、無秩序な進化方程式に基づいて、ロバストな制御パルスを同定できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The theory of optimal quantum control serves to identify time-dependent
control Hamiltonians that efficiently produce desired target states. As such,
it plays an essential role in the successful design and development of quantum
technologies. However, often the delivered control pulses are exceedingly
sensitive to small perturbations, which can make it hard if not impossible to
reliably deploy these in experiments. Robust quantum control aims at mitigating
this issue by finding control pulses that uphold their capacity to reproduce
the target states even in the presence of pulse perturbations. However, finding
such robust control pulses is generically hard, since the assessment of control
pulses requires the inclusion of all possible distorted versions in the
evaluation. Here we show that robust control pulses can be identified based on
disorder-dressed evolution equations. The latter capture the effect of
disorder, which here stands for the pulse perturbations, in terms of quantum
master equations describing the evolution of the disorder-averaged density
matrix. In this approach to robust control, the purities of the final states
indicate the robustness of the underlying control pulses, and robust control
pulses are singled out if the final states are pure (and coincide with the
target states). We show that this principle can be successfully employed to
find robust control pulses. To this end, we adapt Krotov's method for
disorder-dressed evolution and demonstrate its application with several
single-qubit control tasks.
- Abstract（参考訳）: 最適量子制御の理論は、目的の状態を効率的に生成する時間依存制御ハミルトニアンを特定するのに役立つ。
そのため、量子技術の設計と開発の成功において重要な役割を担っている。
しかし、しばしば供給される制御パルスは小さな摂動に非常に敏感であり、実験でそれらを確実に展開することは困難である。
ロバスト量子制御は、パルス摂動の存在下でもターゲット状態を再現する能力を保持する制御パルスを見つけることでこの問題を軽減することを目的としている。
しかし、そのようなロバストな制御パルスを見つけることは一般的に難しい。制御パルスの評価には、評価に可能なすべての歪曲バージョンを含める必要があるからだ。
ここでは,無秩序な進化方程式に基づいてロバストな制御パルスを同定できることを示す。
後者は、乱れ平均密度行列の進化を記述する量子マスター方程式の項で、ここではパルス摂動を表す障害の効果を捉えている。
このようなロバスト制御へのアプローチでは、最終状態の純度は、基礎となる制御パルスの堅牢性を示し、最終状態が純粋な(かつターゲット状態と一致する)場合、ロバスト制御パルスは除外される。
この原理は頑健な制御パルスを見つけるのに有効であることを示す。
この目的のために,krotov法を無秩序な服装進化に適用し,その応用を複数の単一キュービット制御タスクで実証する。
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