論文の概要: Time-Dependent Hamiltonian Reconstruction using Continuous Weak
Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07718v1
- Date: Mon, 14 Nov 2022 19:41:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 06:42:43.518204
- Title: Time-Dependent Hamiltonian Reconstruction using Continuous Weak
Measurements
- Title（参考訳）: 連続弱測定による時間依存性ハミルトン再構成
- Authors: Karthik Siva, Gerwin Koolstra, John Steinmetz, William P. Livingston,
Debmalya Das, Larry Chen, John Mark Kreikebaum, Noah Stevenson, Christian
J\"unger, David I. Santiago, Irfan Siddiqi, Andrew N. Jordan
- Abstract要約: 実験により, 未知の時間依存ハミルトニアンを連続的な弱測定から再構成できることが実証された。
これまでの研究とは対照的に、我々の手法は割り込みを必要としないため、復元されたハミルトニアンを歪めてしまう。
我々の研究は、ゲートにおける非イデアル性の研究など、連続的な弱い測定のための新しい応用を開拓する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Reconstructing the Hamiltonian of a quantum system is an essential task for
characterizing and certifying quantum processors and simulators. Existing
techniques either rely on projective measurements of the system before and
after coherent time evolution and do not explicitly reconstruct the full
time-dependent Hamiltonian or interrupt evolution for tomography. Here, we
experimentally demonstrate that an a priori unknown, time-dependent Hamiltonian
can be reconstructed from continuous weak measurements concurrent with coherent
time evolution in a system of two superconducting transmons coupled by a
flux-tunable coupler. In contrast to previous work, our technique does not
require interruptions, which would distort the recovered Hamiltonian. We
introduce an algorithm which recovers the Hamiltonian and density matrix from
an incomplete set of continuous measurements and demonstrate that it reliably
extracts amplitudes of a variety of single qubit and entangling two qubit
Hamiltonians. We further demonstrate how this technique reveals deviations from
a theoretical control Hamiltonian which would otherwise be missed by
conventional techniques. Our work opens up novel applications for continuous
weak measurements, such as studying non-idealities in gates, certifying analog
quantum simulators, and performing quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子システムのハミルトニアンを再構成することは、量子プロセッサとシミュレータを特徴づけ、認定するための重要なタスクである。
既存の手法は、コヒーレント時間進化の前と後のシステムの射影的測定に依存しており、トモグラフィーのための完全な時間依存ハミルトニアンや割り込み進化を明示的に再構築しない。
本研究では,2つの超伝導トランスモンを束縛型カプラで結合した系において,コヒーレントな時間発展を伴う連続的弱測定から,事前未知の時間依存ハミルトニアンを再構成できることを実験的に証明する。
従来の研究とは対照的に、この手法は中断を必要とせず、ハミルトニアンを歪ませる。
連続測定の不完全集合からハミルトン行列と密度行列を復元するアルゴリズムを導入し、様々な単一量子ビットの振幅を確実に抽出し、2つの量子ビットハミルトニアンを絡み合わせることを実証する。
さらに,本手法が従来の手法では見落としていた理論制御ハミルトニアンからの偏差を明らかにする。
我々の研究は、ゲート内の非理想性の研究、アナログ量子シミュレータの証明、量子メトロロジーの実行など、連続的弱測定のための新しい応用を開拓する。
関連論文リスト
- Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model [44.99833362998488]
構造ボソニック環境と結合した2レベル系の動的疎結合を解析的に検討した。
このようなシステムに対して動的疎結合が機能する十分な条件を見つける。
私たちの境界は、様々な関連するシステムパラメータで正しいスケーリングを再現します。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-24T04:58:28Z) - Fourier Neural Operators for Learning Dynamics in Quantum Spin Systems [77.88054335119074]
ランダム量子スピン系の進化をモデル化するためにFNOを用いる。
量子波動関数全体の2n$の代わりに、コンパクトなハミルトン観測可能集合にFNOを適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-05T07:18:09Z) - Quantum simulation of highly-oscillatory many-body Hamiltonians for
near-term devices [2.487329273327606]
我々は多体問題のシミュレーションのための4階マグナス展開に基づく量子アルゴリズムを開発した。
我々はハミルトニアンの対称性を利用して、膨張の驚くほどの減少を達成する。
我々のアルゴリズムは、時間依存ハミルトニアンの振動の波長よりも大きい時間ステップを取ることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-13T17:29:29Z) - Quantum simulation for time-dependent Hamiltonians -- with applications
to non-autonomous ordinary and partial differential equations [31.223649540164928]
我々は、任意の非自律的ユニタリ力学系を自律的ユニタリ系に変換する代替形式論を提案する。
これにより、時間依存ハミルトニアンのシミュレーションは、時間依存ハミルトニアンのシミュレーションほど難しくない。
時間依存型ハミルトニアンのための新しい量子プロトコルは、資源効率の良い方法で、測定なしで実行可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-05T14:59:23Z) - Dissipation-enabled bosonic Hamiltonian learning via new
information-propagation bounds [1.0499611180329802]
ボソニックハミルトニアンが簡単な量子実験から効率的に学習できることが示される。
我々の研究は、ボソニック・ハミルトンの幅広いクラスが単純な量子実験から効率的に学習できることを実証している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-27T17:35:07Z) - Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems [50.591267188664666]
我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。
本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-16T19:12:41Z) - Non-Hermitian description of sharp quantum resetting [0.0]
我々は、1次元格子上で動く非相互作用量子粒子の研究を行い、繰り返し測定を行う。
量子リセット問題(quantum resetting problem)と呼ばれる同じ初期構成から、そのような動きを中断し、再起動した場合の結果について検討する。
このような系は時間依存の非エルミート・ハミルトニアンの下で時間進化によって記述できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-07T10:59:37Z) - Algebraic Compression of Quantum Circuits for Hamiltonian Evolution [52.77024349608834]
時間依存ハミルトニアンの下でのユニタリ進化は、量子ハードウェアにおけるシミュレーションの重要な構成要素である。
本稿では、トロッターステップを1ブロックの量子ゲートに圧縮するアルゴリズムを提案する。
この結果、ハミルトニアンのある種のクラスに対する固定深度時間進化がもたらされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:01Z) - Learning Quantum Hamiltonians from Single-qubit Measurements [5.609584942407068]
本研究では,1量子ビット計測の時間的記録から,対象ハミルトニアンのパラメータを学習するための繰り返しニューラルネットワークを提案する。
これは時間に依存しないハミルトン群と時間に依存しないハミルトン群の両方に適用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-23T07:15:20Z) - Stoquasticity in circuit QED [78.980148137396]
スケーラブルな符号-確率自由経路積分モンテカルロシミュレーションは一般にそのようなシステムに対して可能であることを示す。
我々は、実効的、非確率的クビットハミルトニアンが容量結合された束量子ビットの系に現れるという最近の発見を裏付ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T16:41:28Z) - Unraveling the topology of dissipative quantum systems [58.720142291102135]
散逸性量子系のトポロジーを量子軌道の観点から論じる。
我々は、暗状態誘導ハミルトニアンの集合がハミルトニアン空間に非自明な位相構造を課すような、翻訳不変の広い種類の崩壊モデルを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-12T11:26:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。