論文の概要: Open loop linear control of quadratic Hamiltonians with applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11776v1
• Date: Mon, 24 Apr 2023 00:10:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 16:28:03.253704
• Title: Open loop linear control of quadratic Hamiltonians with applications
• Title（参考訳）: 二次ハミルトニアンの開ループ線形制御とその応用
• Authors: Mattias T. Johnsson and Daniel Burgarth
• Abstract要約: 任意の数モードに拡張され、消滅演算子と生成演算子において双線型であるすべての可能な項を含む場合を考える。 我々は,この理論をいくつかの特定の物理系に適用し,その利用例を示し,明示的な制御関数を提供する。
• 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: The quantum harmonic oscillator is one of the most fundamental objects in physics. We consider the case where it is extended to an arbitrary number modes and includes all possible terms that are bilinear in the annihilation and creation operators, and assume we also have an arbitrary time-dependent drive term that is linear in those operators. Such a Hamiltonian is very general, covering a broad range of systems including quantum optics, superconducting circuit QED, quantum error correcting codes, Bose-Einstein condensates, atomic wave packet transport beyond the adiabatic limit and many others. We examine this situation from the point of view of quantum control, making use of optimal control theory to determine what can be accomplished, both when the controls are arbitrary and when they must minimize some cost function. In particular we develop a class of analytical pulses. We then apply our theory to a number of specific topical physical systems to illustrate its use and provide explicit control functions, including the case of the continuously driven conditional displacement gate.
• Abstract（参考訳）: 量子調和振動子は物理学における最も基本的な天体の1つである。 任意の数モードに拡張され、消滅と生成演算子で双線型となるすべての可能な項を含む場合を考え、それらの作用素において線型である任意の時間依存駆動項を持つと仮定する。 このようなハミルトニアンは非常に一般的で、量子光学、超伝導回路qed、量子誤差補正符号、ボース=アインシュタイン凝縮、原子波パケット輸送、断熱限界を超える多くのシステムをカバーする。 我々は、この状況を量子制御の観点から検討し、最適制御理論を用いて、制御が任意であるときとコスト関数を最小化する必要があるときの両方で何が達成できるかを決定する。 特に、分析パルスのクラスを開発します。 次に,本理論をいくつかの特定の物理系に適用し,その利用例を示し,連続駆動条件付き変位ゲートを含む明示的な制御機能を提供する。

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