論文の概要: Analyzing and Unifying Robustness Measures for Excitation Transfer Control in Spin Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.09518v2
• Date: Wed, 14 Jun 2023 17:44:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-17 01:46:49.076788
• Title: Analyzing and Unifying Robustness Measures for Excitation Transfer Control in Spin Networks
• Title（参考訳）: スピンネットワークにおける励起伝達制御のロバスト性評価と統一化
• Authors: S. P. O'Neil, I. Khalid, A. A. Rompokos, C. A. Weidner, F. C. Langbein, S. G. Schirmer, E. A. Jonckheere
• Abstract要約: スピン鎖と環における単一励起伝達の忠実度を評価するためのログ感度とRIMの相関について検討した。 予測される誤差の差分感度は, RIMの差分感度と一致し, 予測値が誤差確率分布上にあることを示す。
• 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: Recent achievements in quantum control have resulted in advanced techniques for designing controllers for applications in quantum communication, computing, and sensing. However, the susceptibility of such systems to noise and uncertainties necessitates robust controllers that perform effectively under these conditions to realize the full potential of quantum devices. The time-domain log-sensitivity and a recently introduced robustness infidelity measure (RIM) are two means to quantify controller robustness in quantum systems. The former can be found analytically, while the latter requires Monte-Carlo sampling. In this work, the correlation between the log-sensitivity and the RIM for evaluating the robustness of single excitation transfer fidelity in spin chains and rings in the presence of dephasing is investigated. We show that the expected differential sensitivity of the error agrees with the differential sensitivity of the RIM, where the expectation is over the error probability distribution. Statistical analysis also demonstrates that the log-sensitivity and the RIM are linked via the differential sensitivity, and that the differential sensitivity and RIM are highly concordant. This unification of two means (one analytic and one via sampling) to assess controller robustness in a variety of realistic scenarios provides a first step in unifying various tools to model and assess robustness of quantum controllers.
• Abstract（参考訳）: 量子制御の最近の業績は、量子通信、コンピューティング、センシングのアプリケーションのためのコントローラを設計するための高度な技術を生み出した。 しかし、そのようなシステムのノイズや不確実性への感受性は、量子デバイスの完全なポテンシャルを実現するために、これらの条件下で効果的に機能する堅牢なコントローラを必要とする。 時間領域のログ感度と最近導入されたロバストネス不忠実度測定(RIM)は、量子システムにおけるコントローラのロバストネスを定量化する2つの方法である。 前者は分析的に見つかるが、後者はモンテカルロサンプリングを必要とする。 本研究は, スピン鎖および環における単一励起伝達の堅牢性を評価するために, 対数感度とRIMの相関関係について検討した。 予測される誤差の差分感度は, RIMの差分感度と一致し, 予測値が誤差確率分布上にあることを示す。 統計的解析により、対数感度とRIMは差分感度を介してリンクされ、差分感度とRIMは極めて一致していることが示された。 様々な現実的なシナリオにおけるコントローラーの堅牢性を評価するための2つの手段(分析的手法とサンプリング的手法)の統合は、量子コントローラの堅牢性をモデル化し評価するための様々なツールを統一する第一歩となる。

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