論文の概要: The Impact of Imperfect Timekeeping on Quantum Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10767v3
- Date: Mon, 23 Oct 2023 09:08:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-25 13:55:17.584147
- Title: The Impact of Imperfect Timekeeping on Quantum Control
- Title（参考訳）: 不完全なタイムキーピングが量子制御に及ぼす影響
- Authors: Jake Xuereb, Florian Meier, Paul Erker, Mark T. Mitchison and Marcus
Huber
- Abstract要約: 時間的知識獲得の制限が量子演算に及ぼす影響について検討する。
エージェントの時間保持の質は、それらが達成できる回路の複雑さを制限することができることを示す。
制御のための任意の品質のタイマーを用いて、キュービットを冷却できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.24999074238880484
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In order to unitarily evolve a quantum system, an agent requires knowledge of
time, a parameter which no physical clock can ever perfectly characterise. In
this letter, we study how limitations on acquiring knowledge of time impact
controlled quantum operations in different paradigms. We show that the quality
of timekeeping an agent has access to limits the circuit complexity they are
able to achieve within circuit-based quantum computation. We do this by
deriving an upper bound on the average gate fidelity achievable under imperfect
timekeeping for a general class of random circuits. Another area where quantum
control is relevant is quantum thermodynamics. In that context, we show that
cooling a qubit can be achieved using a timer of arbitrary quality for control:
timekeeping error only impacts the rate of cooling and not the achievable
temperature. Our analysis combines techniques from the study of autonomous
quantum clocks and the theory of quantum channels to understand the effect of
imperfect timekeeping on controlled quantum dynamics.
- Abstract（参考訳）: 量子システムを一元的に進化させるためには、エージェントは時間に関する知識を必要とする。
本稿では,時間知識の獲得に関する制限が,異なるパラダイムにおける制御量子演算にどのように影響するかを考察する。
我々は,エージェントが回路ベースの量子計算で達成できる回路の複雑さを抑えるための時間管理の質を示す。
我々は、ランダム回路の一般クラスに対する不完全なタイムキーピングの下で達成可能な平均ゲート忠実性の上界を導出することでこれを行う。
量子制御が関連する別の領域は、量子熱力学である。
その文脈において、量子ビットの冷却は任意の品質のタイマで達成できることを示す: タイムキーピングエラーは冷却速度にのみ影響し、達成可能な温度には影響しない。
本解析は,自律的量子時計の研究と量子チャネルの理論を組み合わせることで,制御された量子ダイナミクスに対する不完全なタイムキーピングの効果を理解する。
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