論文の概要: Optimal control and ultimate bounds of 1:2 nonlinear quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15359v1
• Date: Mon, 27 Mar 2023 16:31:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 14:27:25.577537
• Title: Optimal control and ultimate bounds of 1:2 nonlinear quantum systems
• Title（参考訳）: 1:2非線形量子システムの最適制御と究極境界
• Authors: Jing-jun Zhu, Kaipeng Liu, Xi Chen and St\'ephane Gu\'erin
• Abstract要約: 我々は、2レベルおよび3レベルの量子非線形系の時間的限界(量子速度制限と呼ばれる)とエネルギーを定式化し、結合する。 3階のKerr項は、共鳴にダイナミクスをロックするためにデチューニングにおいて吸収可能であることを示す。 2レベル問題では、与えられた精度に対して最適な$pi$-pulse逆変換の非線形逆数を決定する。 3レベル問題では、線形のパルス列と類似しているが異なる形状の直感的なパルス列が得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8580539160777625
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Using optimal control, we establish and link the ultimate bounds in time (referred to as quantum speed limit) and energy of two- and three-level quantum nonlinear systems which feature 1:2 resonance. Despite the unreachable complete inversion, by using the Pontryagin maximum principle, we determine the optimal time, pulse area, or energy, for a given arbitrary accuracy. We show that the third-order Kerr terms can be absorbed in the detuning in order to lock the dynamics to the resonance. In the two-level problem, we determine the non-linear counterpart of the optimal $\pi$-pulse inversion for a given accuracy. In the three-level problem, we obtain an intuitive pulse sequence similar to the linear counterpart but with different shapes. We prove the (slow) logarithmic increasing of the optimal time as a function of the accuracy.
• Abstract（参考訳）: 最適制御を用いることで、1:2共鳴を含む2レベルおよび3レベルの量子非線形システムの時間(量子速度限界)とエネルギーの究極の境界を確立し、リンクする。 到達不可能な完全反転にもかかわらず、ポントリャーギンの最大原理を用いて、任意の精度で最適な時間、パルス領域、エネルギーを決定する。 3階のKerr項は、共鳴にダイナミクスをロックするためにデチューニングにおいて吸収可能であることを示す。 2段階問題において、与えられた精度に対して最適な$\pi$-pulse 反転の非線形対応を決定する。 3段階問題において,直観的なパルス列は線形のパルス列と類似するが,形状が異なる。 精度の関数として最適時間の(遅い)対数増加を証明した。

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