論文の概要: Quantum state-preparation control in noisy environment via most-likely
paths
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13164v2
- Date: Mon, 15 Jan 2024 14:58:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 03:47:09.764939
- Title: Quantum state-preparation control in noisy environment via most-likely
paths
- Title（参考訳）: most-likelyパスによる雑音環境における量子状態準備制御
- Authors: Wirawat Kokaew, Thiparat Chotibut, Areeya Chantasri
- Abstract要約: 雑音の影響を受けないオープン量子系の別の見方として、平均力学を仮定的雑音軌道に到達させる方法を考える。
我々は、量子状態準備に最もよく似た経路技術を採用し、ノイズ変数の経路を構築し、制御関数を見つける。
概念実証として,提案手法を劣化雑音下での立方体状態生成に適用し,任意の目標状態に対する制御されたRabiドライブを解析的に解いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9260081982051918
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Finding optimal controls for open quantum systems needs to take into account
effects from unwanted environmental noise. Since actual realizations or states
of the noise are typically unknown, the usual treatment for the quantum
system's decoherence dynamics is via the Lindblad master equation, which in
essence describes an average evolution (mean path) of the system's state
affected by the unknown noise. We here consider an alternative view of a
noise-affected open quantum system, where the average dynamics can be
unravelled into hypothetical noisy quantum trajectories, and propose a new
control strategy for the state-preparation problem based on the likelihood of
noise occurrence. We adopt the most-likely path technique for quantum
state-preparation, constructing a stochastic path integral for noise variables
and finding control functions associated with the most-likely noise to achieve
target states. As a proof of concept, we apply the method to a qubit-state
preparation under a dephasing noise and analytically solve for controlled Rabi
drives for arbitrary target states. Since the method is constructed based on
the probability of noise, we also introduce a fidelity success rate as a new
measure of the state preparation and benchmark our most-likely path controls
against the existing mean-path approaches.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムの最適制御を見つけるには、望ましくない環境騒音の影響を考慮する必要がある。
ノイズの実際の実現や状態は通常不明であるので、量子系の非一貫性ダイナミクスの通常の処理はリンドブラッドマスター方程式(lindblad master equation)を介して行われ、これは本質的に未知のノイズによって影響を受けるシステムの状態の平均的な進化(つまり経路)を記述する。
そこで本研究では, 平均ダイナミクスを仮定した雑音量子軌道に解き放ち, 雑音発生の可能性に基づく状態準備問題に対する新しい制御戦略を提案する。
量子状態準備のための最もよく似た経路手法を採用し、ノイズ変数に対する確率的経路積分を構築し、ターゲット状態を達成するために最もよく似たノイズに関連する制御関数を見つける。
概念実証として,この手法をデファスノイズ下での量子状態準備に適用し,任意の対象状態に対する制御されたrabiドライブを解析的に解く。
提案手法はノイズの確率に基づいて構築されているため,新しい状態準備尺度として忠実度成功率を導入し,既存の平均経路アプローチに対する最好の経路制御をベンチマークする。
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